三电平双有源混合全桥DC-DC变换器最小回流功率控制

三电平双有源混合全桥(H-TLFB)DC-DC变换器通过引入三电平桥臂提高输入电压范围.针对该变换器在传统双重移相控制下具有较大的功率回流、较高的电流应力等问题,提出一种最小回流功率控制策略.首先分析H-TLFB DC-DC变换器功率传输特性,比较变换器在两种不同工作模式下回流功率值的大小,并根据回流功率与电压比、移相比、传输功率的数学关系,计算出回流功率达到最小时对应的最优移相比,并设计相应优化控制策略.与传统双重移相控制策略相比,最小回流功率控制策略下的回流功率可以在全功率传输范围内达到最小值,并且在一定的电压比范围内,回流功率、电流应力可以同时得到优化.最后,通过实验验证设计控制策略的正确性和可行性.

三电平双有源全桥DC-DC变换器回流功率最小的移相控制

三电平双有源全桥(3L-DAB)DC-DC变换器在DAB拓扑中引入三电平桥臂,额外增加了一个控制自由度,增强了变换器调节的灵活性。采用传统移相控制时,3L-DAB会产生较大的回流功率,导致系统损耗增加,效率降低。针对这个问题,提出一种回流功率最小的移相控制策略。首先通过实时检测输入输出电压和电流,建立移相控制下3L-DAB的传输功率和回流功率的数学模型,推导出最小回流功率与移相角比例、电压比之间的关系。在此基础上,根据传输功率与电压比的范围变化,采用分段优化算法求解最小回流功率及其对应的最优移相角,根据最优移相角来进行移相控制的方法,称之为优化移相控制策略。将提出的优化移相控制与传统的移相控制对比分析,发现前者在宽电压比范围具有更小的回流功率和电流应力,从而提高系统效率。最后,通过实验验证分析的正确性和所提控制策略的有效性。

太阳能多电平变换器装置

多电平变换器具有输出电能质量好、输出电压高、功率因数可调等优点,被广泛应用于电力系统中的有源滤波和无功补偿中,现有的数据电能数据会出现两边功率不同,严重影响了后端的电能输出,从影响整个电网的电能质量。本文所设计的太阳能多电平变换器可通过主控通过控制双有源全桥DC-DC变换器的相位移动控制光伏前置电路输出到对称两端的电压,从而保障了对称两端的电压平衡。

基于通用移相控制的3L-DAB变换器回流功率最小优化控制策略

三电平双有源全桥(three level dual active bridge,3L-DAB)直流变换器在双有源全桥(dual active bridge,DAB)拓扑中引入三电平桥臂,额外增加了1个控制自由度,增强了变换器调节的灵活性,采用传统移相控制时3L-DAB会产生较大的回流功率,导致系统损耗增加,效率降低。针对这个问题,提出了一种回流功率最小的通用移相控制策略。首先采用高频谐波分析方法,建立了通用移相控制下3L-DAB的数学模型,并详细分析了传输功率和回流功率的各奇次谐波随多控制自由度的变化关系;在此基础上,提出了一种基于基波优化的通用移相控制策略来减小变换器的回流功率。最后,通过比较所提优化控制和其他控制方式下的实验结果,验证了分析的正确性和所提控制策略的有效性。