PWM与移相结合控制下的混合三电平隔离型双向DC-DC最小回流功率控制研究

针对混合三电平双向DC-DC变换器提出了一种变占空比PWM与移相结合(PWMPS)的控制方法。通过分析在使用该方法下变换器的工作原理,将系统运行划分为4种工作模式,并根据每种模式的等效电路推导出该模式下变换器的传输功率特性以及软开关约束条件。在此基础上通过研究电压配比m≤1时的控制策略,进一步提出了一种最小功率回流控制方法,该方法能够在m≤1的情况下,控制系统回流功率达到最小的同时使系统各功率器件实现软开关。最后搭建了实验平台,证明了该算法的正确性和有效性。

隔离型双向直流变换器的最小回流功率移相控制方法

降低隔离型双向直流变换器的回流功率以提高变换效率,对拓展隔离型双向直流变换器在直流配电网中的应用具有重要意义。首先,阐述双移相控制的工作原理和变换器回流功率产生的原理,建立传输功率和电源侧、负载侧回流功率的数学模型,分析减小回流功率对减小电流应力、提高效率所起的作用。其次,提出一种最小回流功率移相控制方法。在传输相同功率的条件下,相比双移相控制方法,该方法控制的功率运行点可实现回流功率最小。最后,在所搭建的2k W实验平台上进行实验验证,结果表明,所提控制方法在不同工况下均能实现最小回流功率运行,从而有效地减小了电流应力及功率损耗,提高了效率。

双向全桥DC/DC变换器移相优化的扩展双重移相控制

针对传统双重移相轻载状态下移相角调节范围小、变化率大的问题,提出了扩展双重移相控制。传统双重移相方式在轻载时移相角调节幅度较大,会造成系统失衡。将二次侧全桥内移相角扩展到负值,使系统轻载时移相角调节得到优化,进一步建立对应的数学模型,推导出不同工作状态下以功率回流最小为目标的优化控制策略。搭建Simulink模型对不同工作状态进行仿真,并基于该控制策略设计搭建小功率实验平台,验证了控制策略的有效性与可行性。