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超级电容储能系统中的零电压开关均压拓扑研究

Research on a Zero-voltage Switching Equalization Topology for Super-capacitor Energy Storage System

作     者:高志刚 樊辉 GAO Zhigang;FAN Hui

作者机构:北京理工大学自动化学院北京100081 

出 版 物:《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期:2015年第41卷第7期

页      面:2202-2208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] 

基  金:国家自然科学基金(51207010)~~ 

主  题:超级电容 储能系统 均压 零电压开关 功率波动 软开关 

摘      要:为解决超级电容单体的串联均压问题,提高均压电路工作效率,提出一种新型零电压开关(ZVS)均压拓扑。在传统由开关器件和电感组成的buck-boost均压电路中增加两个小容量谐振电容,通过电容和电感间谐振实现开关器件的ZVS。在分析了本拓扑结构的开关状态,建立不同开关阶段的等效电路模型后,得出了拓扑的ZVS工作条件和能量转移原理,并由此确定了系统关键参数的设计原则。最后通过仿真和实验验证该拓扑结构的正确性与可行性,相较其他均压法电路工作效率更高,能量损失更小,且模块化扩展性好,可实现超级电容单体或模块间的快速高效均压。

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