A Resonant Dual Full-Bridge Class-E Bidirectional DC-DC Converter for Fuel Cell Electric Vehicle

The interests on energy storage schemes, bidirectional dc-dc converter and uninterruptible power supplies have been increasing nowadays as there wide researches are undertaken in the area of electric vehicles. A modified bi directional class-E resonant dc-dc converter is introduced here in this proposed topology for the application in electric vehicles. The advantages of soft switching techniques have been utilized for making analysis simple. The main advantage here in this system is that it can operate in a wide range of frequencies with minimal switching loss in transistors. This paper elaborates a detailed analysis on converter design and the same has been simulated and verified in Matlab/Simulink.

Multi-Phase QR ZCS Switched-Capacitor Bidirectional Power Converter for PV System Application

The multi-phase implementation in the QR （quasi resonant） ZCS （zero current switching） SC （switched capacitor） bidirectional DC-DC converter structure has been proposed to reduce current ripple, switching loss and significantly increase the converter efficiency and power density. This approach provides a more precise output voltage to obtain voltage conversion ratios from the double-mode versus half-mode to n-mode versus 1/n mode. This is accomplished by adding a different number of switched-capacitors and power MOSFET switches with a small series connected resonant inductor for forward and reverse schemes. The size and cost can be reduced when the proposed converter has been designed with the coupled inductors. The simulation and experimental results have been used to demonstrate the performance of the two-phase with and without coupled inductor interleaved QR ZCS SC converters for bidirectional power flow control application, and an extending structure for N-phase is mentioned.

基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路

锂电池因其能量密度高、自放电率低等优点被广泛应用于新能源领域。由于每个电池单体容量不尽相同,在使用时往往伴随着电池过充、过放等问题,电池使用寿命将受到极大影响,严重时甚至会出现自燃、爆炸等安全问题。该文提出基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路,通过其在不同工作状态下的四种工作路径,可实现任意电池单体间的容量均衡。搭建一套6个电池单体的均衡电路,根据实验结果验证了所提基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路具有均衡路径灵活、均衡速度快、均衡效率高和绕组数量减半等优点。

CLLLC谐振式双向DC-DC变换器前馈控制策略设计

双向DC-DC变换器在储能系统中应用广泛,提高变换器效率能够在工程上具有重要意义。对CLLLC谐振式双向DC-DC变换器工作原理进行分析,研究了实现所有开关管的零电压开通情况下谐振电感和电容的设计要求,同时设计一种基于前馈的反馈网络对双向DC-DC变换器进行控制。基于前馈控制的CLLLC谐振式双向DC-DC变换器有效抑制了储能系统的输入和输出端电压纹波,控制系统能够使得开关管实现零电压开通,提高了变换器系统效率。样机测试验证了设计的控制系统能够在变换器双向工作过程中实现所有开关管的软开关过程,使得变换器效率得到提升,同时具有良好的稳态性能。

CLLLC谐振双向储能变换器设计与研究

为了解决LLC滤波器不能实现双向功率传递的问题,基于LLC滤波器技术,进一步研发了一种具有双向能量流动能力的全桥CLLLC谐振直流变换器,对其技术参数进行了设计,并搭建了1台1.6 kWCLLLC谐振直流变换器实验样机,对其工作特性进行了实验验证。结果表明,所设计的CLLLC双向储能变换器的效率可达97.71%,满足了储能变换器高效率输出的要求。

基于同步PWM控制的双向CLLLC谐振型直流变换器运行特性分析

针对直流配网中用于实现电气隔离以及能量双向传输的双向DC-DC变换器,提出了一种基于同步PWM控制的双向CLLLC谐振型变换器。该变换器结构简单,控制易实现,具有良好的软开关能力,较普通变频控制的双向谐振型变换器又具有正反向工作特性一致、能量传输方向自然、平滑切换等特点。该文介绍变换器基本工作原理,并基于等效电路模型对该变换器平滑切换的功率传输特性以及软开关特性展开了详细分析,为变换器中谐振槽的参数设计和优化提供了有效指导。最后研制了一台1.65kW基于GaN HEMT的实验样机,峰值效率达到98.4%,实验验证本文所提变换器的可行性和理论分析的有效性。

CLLLC双向谐振变换器谐振网络参数设计

CLLLC双向谐振变换器的谐振网络参数对变换器的性能具有至关重要的影响。采用基波分析法对变换器进行建模,将变换器交流电压增益、传输效率以及零电压开通条件作为谐振网络参数选取的三个约束条件,推导出一种简单高效的谐振网络参数设计方法。设计并制作了一台实验样机,实现了开关管的零电压开通和寄生二极管的零电流关断,双向工作时最高效率可达95%。实验结果验证了所提设计方法的可行性。

一种CLLLC谐振型双向DC/DC变换器效率优化技术研究

为提升CLLLC谐振型双向DC-DC变换器的工作效率,文中提出一种基于间歇控制技术的变频恒压控制方法。首先,建立变换器基波等效模型得到变换器的电压增益和传输效率特性,通过对原边逆变器的变频控制来改变电压增益,实现输出的恒压控制;然后,针对变换器在轻载时效率较低的情况,提出一种效率优化控制方法,在改变原边逆变器工作频率的同时改变间歇控制占空比,使副边整流器的输入等效负载维持在最优负载处,实现变换器的高效恒压输出;最后,搭建一台30 W的实验样机验证所提方法的可行性和有效性。实验结果表明,变换器轻载时,采用间歇控制变频恒压方法的工作效率比采用变频恒压控制方法提高约6%,在整个负载范围内效率可达87%以上。