双主动桥隔离双向DC

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双主动桥隔离双向DC

2024-07-05 12:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

为了帮助自己和大家对双主动桥隔离双向DC-DC变换器有一个初步了解,将翻译一篇发表于IEEE on Power Electronics的高引用综述。无其他用途,仅学习交流用。

首先感谢原文作者给予的宝贵的学习机会。

原文名称:Overview of Dual-Active-Bridge Isolated Bidirectional DC–DC Converter for High-Frequency-Link Power-Conversion System  https://ieeexplore.ieee.org/document/6658916/

II 基本特性

A 基本原理

文献[40]和[41]对DAB-IBDC在稳态下的运行、设计和控制进行综合分析,文献[42]提出了一种利用自然开关面的DAB-IBDC边界控制方案。文献[43]讨论了具有相移控制的短时间尺度瞬态过程,并提出了一套提高系统鲁棒性的策略。

图 3 传统交流电源及DAB-IBDC系统的基本原理

如图 3所示,与传统交流电源系统的功率传输控制类似,通过调整全桥H1和H2的交流输出方波电压VH1和VH2之间的相移可以改变电感电流iL的方向和大小,进而控制DAB-IBDC的潮流方向和大小。不同的是,在传统的交流电源系统中,电感两侧的电压是线频正弦波,在DAB-IBDC中是高频方波。传统交流电源系统和DAB-IBDC传输功率模型可导出为

其中Vrms1和Vrms2是正弦波的均方根(RMS),是交流电压之间的相移。事实上,由于高频功率传输,功率密度和模块化显著提高。因此,DAB-IBDC被认为是HFL-PCS的核心电路,吸引了大量的注意。除了这些基本特征外,DAB-IBDC的研究还侧重于传输功率特性、死区效应和动态模型。

B 传输功率特性

用单相移位(SPS)控制的DAB-IBDC的基本传输功率特性如图4(a)所示,其中是相移比[40]。从图中4(a)可得出结论:传输功率关系曲线围绕中轴D=0.5对称,在D=0和D=0.5分别达到传输功率的零点和最大点,当时,传输功率随D的增加而增大,当时,传输功率随D的增加而减小。这些结论通常被用来为功率预测和设计提供参考。

在此基础上,在文献[44]-[46]中讨论了扩展相移(EPS)和双相移(DPS)控制的传输功率特性。在文献[26]中,还得出了DPS控制不能增加最大传输功率容量的结论,从而修正了文献[46]中得出的最大输出功率为SPS控制4/3倍。由于增加了内相移比D1传输功率的调节范围从图中的单个曲线变化到图4(b)和(c)中的二维区域。EPS和DPS控制,具有相同的外相移比(D2=D),提供了广泛的功率传输范围,增强了调节的灵活性。此外,当D2=D



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