摘要：新能源的高效利用是影响未来社会发展的重要因素,能源路由器中的双有源桥是提升新能源利用率的关键。提高双有源桥变换器效率的有效途径是通过移相控制实现变换器的软开关。因此,文章针对扩展移相控制下的双有源DC-DC直流变换器的软开关实现问题,分析了稳态运行下直流变换器的具体工作模态,给出了变换器一次侧和二次侧实现软开关的参数设计条件。最后,根据设计的参数,搭建了一台样机进行试验,仿真结果与试验结果均表明了提出的软开关设计方法的可行性和有效性。

摘要：CLLC谐振变换器因其可实现软开关、功率密度高、调压范围大等优点受到广泛关注,但其传统的控制方法存在开关频率变化大、软开关实现范围窄的不足,导致CLLC变换器效率和功率密度的进一步提高受限。针对上述问题,提出一种CLLC变换器的新型调频−扩展移相控制方法,将控制分为两段并给出了分段的边界条件,通过移相控制缩短了开关频率变化范围,通过增加原边和副边桥的移相角增大了软开关范围。基于基波模型分析了变换器的增益模型和软开关临界条件,并基于MATLAB进行多种控制方法下的对比试验,验证了所提控制方法的正确性和有效性。

摘要：现有双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的扩展移相(extended phase shift,EPS)控制优化策略存在数学模型不完整、工作模式不全面、优化目标单一、无法在线优化等问题。为此在全面分析EPS的工作模式和各模式传输功率、回流功率及电流应力数学模型的基础上,提出了一种EPS控制的回流功率和电流应力复合优化控制策略,优化目标是在保证回流功率最小的前提下优化电流应力,在分析比较不同工况下各模式性能优劣的基础上,根据优化目标选取部分模式采用有约束极值求解法得出复合最优控制路径,进而设计了EPS复合优化闭环控制器。最后,通过实验对所提控制策略进行了验证。实验结果表明,与已有控制策略相比较所提出控制策略降低了DAB变换器的回流功率和电流应力,提升了DAB变换器效率。

摘要：扩展移相(EPS)控制是双有源桥(DAB)变换器的一种常用控制方式,但现有EPS控制优化存在策略优化目标单一的问题。为此,提出了一种基于EPS控制的回流功率和电流应力综合优化控制策略,优化目标是在保证回流功率最小的前提下优化电流应力,采用有约束极值法求解得出综合最优控制策略,进而设计了EPS综合优化闭环控制器。最后,通过实验对所提控制策略进行了验证。实验结果表明,所提控制策略降低了DAB变换器的回流功率和电流应力,提升了DAB变换器效率。

摘要：级联H桥AC/DC型电力电子变压器中的高频直流环节通常采用双有源桥电路DAB(dual-active bridge),并通过移相控制方式进行能量传递。单移相控制会在DAB中引入回流功率,增加系统损耗。在由理想直流电压源供电的DAB中,通过改进的移相控制可以显著抑制回流功率。然而在电力电子变压器PET(power electronic transformer)中,交流电网侧的PWM整流环节会引入二次脉动功率,导致其高频直流环节的输入/输出电压变比存在低频脉动,使得现有的回流功率抑制方法难以获得期望效果。针对这一问题,分析了在PET模块电容电压存在低频脉动的情况下,采用单移相和扩展移相两种控制方式下的回流功率分布特征;同时,结合功率通道型三相AC/DC电力电子变压器,提出了功率解耦和扩展移相协同控制的回流功率抑制方法;通过功率解耦控制,抑制模块电容电压中的低频脉动,维持高频直流环节输入/输出电压变比恒定,并结合扩展移相控制,抑制PET中的回流功率。仿真和实验结果验证了所提方案可以有效抑制三相AC/DC型PET中高频直流环节内的低频脉动功率及回流功率。