基于ZVS的双向全桥DC-DC变换器最小回流功率双重移相分段控制

作     者：孙标广 李静争 张迁迁 杨泽昆 邓旭哲 Sun Biaoguang;Li Jingzheng;Zhang Qianqian;Yang Zekun;Deng Xuzhe

作者机构：河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 焦作市光源电力集团有限公司焦作454100 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      面：39-48页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(U1804143)。 

主　　题：直流微电网 双向全桥DC-DC变换器 双重移相控制 回流功率 零电压开关(ZVS) KKT条件法 

摘      要：双向全桥DC-DC(DAB)变换器在直流微电网作为可再生能源与储能设备的能量传输环节,通过实现零电压开关(ZVS)和最小回流功率,可显著地提升DAB变换器的性能,从而提高直流微电网的稳定性。但同时实现ZVS和最小回流功率控制在理论上是相互制约的。针对这一问题,该文提出一种基于ZVS的最小回流功率双重移相分段控制策略。通过对双重移相下的传输功率进行分段,前段将ZVS作为约束条件,得到基于ZVS条件下的最小回流功率控制策略,后段通过KKT条件法实现在给定传输功率下的最小回流功率控制策略。通过将所提控制策略和传统的双重移相控制对比分析,发现所提控制策略具有更小的回流功率和电流应力,提高了变换器的性能。最后,基于所提控制策略搭建实验样机,验证了控制策略的正确性和有效性。