高效高功率密度车载双向电能变换器设计

作     者：肖蕙蕙 李茂丽 杨奕 XIAO Huihui;LI Maoli;YANG Yi

作者机构：重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆能源互联网工程技术研究中心重庆理工大学重庆400054 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2021年第19卷第2期

页      面：34-40页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：重庆市研究生科研创新资助项目(CYS18310) 

主　　题：高效高功率密度 移相全桥零电压开关 单相全桥逆变 PWM整流 四象限运行 

摘      要：研究设计了一种用于电动汽车电池充放电的车载双向电能变换器。充电状态下,前级采用PWM整流技术,后级采用移相全桥零电压开关电路,实现电气隔离高效的降压变换。放电状态下,双向DC-DC变换器实现升压变换,双向AC-DC作为单相全桥逆变器采用电压前馈、电压电流双闭环控制策略。本系统采用全控型器件GaN控制电流电压通断,能够使得电流电压在正负四象限工作,实现能量的正向和反向的双向传递。依据此方案设计一款开关频率100 kHz、输出功率2 kW的原理样机,经测试该系统能够有效实现能量的双向流动,并且有效提升了效率和功率密度,验证了方案的可行性。