三重移相调制下DAB变换器全功率范围统一ZVS控制策略

双有源全桥(dual active bridge,DAB)直流变换器有多种调制方式,采用三重移相(triplephaseshift,TPS)调制方式时,有3个控制量,更加灵活。该文分析TPS调制方式下DAB变换器的开关模式及工作波形,推导出在不同工作模式下实现各器件软开关All-ZVS(zero voltage switching)的控制变量约束条件,得到实现All-ZVS的可行域。在此基础上与已有的电感电流有效值最优化控制算法结合,提出一种电流有效值准最优化的All-ZVS控制策略。该策略在全功率范围和双向功率传输下改善了器件的工作条件,在减小导通损耗的前提下进一步消除了开关损耗,大大提高了效率,在低功率段的效率提升尤为明显,有利于进一步提升变换器的开关频率和功率密度。最后搭建实验平台进行验证,实验结果验证了理论分析的有效性。

混合三电平DAB变换器软开关分析与多目标优化调制技术研究

该文以混合型二极管箝位型三电平双有源桥(neutral point clamped hybrid three-level dual active bridge,HN3L-DAB)变换器为研究对象。相比于两电平DAB变换器,HN3L-DAB的三电平结构引入中间电平,增加了控制自由度,从而更灵活地控制电感电流。文中首先分析NH3L-DAB的工作原理,推导出各器件动作时的电感电流值以及各工作模式的功率传输函数。在此基础上,针对一类输入高电压、输出大电流场合的应用需求,结合NH3L-DAB变换器的软开关特性,提出了高效率多目标优化调制策略,旨在同时减小导通损耗和开关损耗,兼顾实现高电压侧零电压开通、大电流侧零电流关断、降低电感电流有效值。最后搭建实验平台进行实验,在不同工况下验证三电平DAB变换器拓扑方案的可行性和多目标优化调制策略的有效性。