用于混合儲能系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器及其控制策略研究.pdf

1、近年來，混合儲能技術開始應用于電動汽車和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，相比傳統(tǒng)單一儲能體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢?；旌蟽δ芟到y(tǒng)包含多個輸入輸出，其實現(xiàn)依賴于功率可以雙向傳輸?shù)亩喽丝陔p向DC/DC系統(tǒng)，常規(guī)兩端口雙向DC/DC是各種多端口雙向DC/DC系統(tǒng)的基礎，兩端口雙向DC/DC通過組合和重構(gòu)可以得到不同拓撲結(jié)構(gòu)的多端口系統(tǒng)，其控制方法也可以推廣到多端口雙向DC/DC中。本文對兩種常用的兩端口雙向DC/DC拓撲的控制方法展開研究，而高頻磁耦合的多端口雙向

2、DC/DC因結(jié)構(gòu)緊湊元件復用等諸多優(yōu)點在混合儲能應用中頗具研究價值，本文亦對其進行了一定的研究。
　　傳統(tǒng)移相控制的雙向DC/DC變換器在端口電壓不匹配時都存在環(huán)流增大、軟開關范圍變窄和損耗增加等諸多問題。為了解決這些問題，本文基于隔離型雙主動全橋拓撲提出了新型PWM加移相控制方法，該方法通過計算控制脈沖的最優(yōu)移相角和占空比，從而使變換器獲得更好的工作性能，減小了電路內(nèi)的環(huán)流功率、增大了軟開關范圍并改善了電路輕載時的工作特性。文中

3、闡述了該控制方法的工作原理并建立其數(shù)學模型，基于數(shù)學模型與傳統(tǒng)移相控制進行對比分析，并搭建了仿真模型和實驗平臺來驗證其可行性和正確性。
　　基于升壓半橋-全橋兩端口雙向DC/DC拓撲，在總結(jié)已有控制方法的基礎上本文提出PWM加雙重移相的控制方法，該方法通過調(diào)整控制信號的占空比和計算內(nèi)移相角，實現(xiàn)在端口電壓不匹配的情況下完全消除電路中的環(huán)流功率，改善電路的工作特性。文中介紹了該控制方法的基本原理，分析了電路各工作模態(tài)下的換流過程并建

4、立了數(shù)學模型，設計了應用于微網(wǎng)儲能系統(tǒng)中端口電壓變化時的控制策略，并進行了仿真分析和驗證。
　　高頻磁耦的多端口雙向DC/DC作為一種新型的多端口結(jié)構(gòu)在混合儲能中有很好的研究價值，文中以蓄電池-超級電容混合儲能為應用背景，對高頻磁耦合的全橋-雙半橋三端口雙向DC/DC進行研究?；谄浜喕Ｐ头治隽嗽撏負涞墓ぷ髟砗头€(wěn)態(tài)工作特性，建立了電路的狀態(tài)空間模型和功率模型。針對全橋-雙半橋三端口的非線性和多輸入多輸出之間的耦合問題設計了電流