隔離型雙向全橋DC-DC變換器研究.pdf

1、隨著不可再生能源的消耗，以及這類傳統(tǒng)能源如石油等對環(huán)境造成的危害，可再生新能源的開發(fā)與利用在近幾年步入了快速發(fā)展期，而基于可再生能源與儲能元件構成的直流微電網系統(tǒng)也得到了廣泛的應用。這其中，電動汽車（Electric Vehicle，EV）因其高效的能源利用率等優(yōu)勢成為我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容。電動汽車與電網的互動，既有大規(guī)模接入并網帶來的挑戰(zhàn)，又有作為分布式儲能元件為電網削峰填谷等起到正面的作用。因此，研究作為電網與電動汽車之間的電

2、力電子接口裝置——隔離型雙向全橋DC-DC變換器(Isolated Bidirectional full-bridge DC-DC converter，IBDC)，對實現電網與電動汽車之間的良好互動具有重要意義。
　　針對隔離型雙向全橋DC-DC變換器的特點，本文對單移相控制(Single-phase-shiftcontrol，SPS)、雙重移相控制(Dual-phase-shift control，DPS)和三重移相控制（Tri

3、ple-phase-shift control，TPS）理論進行研究，并提出統(tǒng)一的數學模型。通過對三種控制方式控制原理的分析，把每種控制方式下變換器的工作模式分階段進行介紹。然后根據工作原理和模式，進行公式推導，建立了穩(wěn)態(tài)數學模型。之后對三種控制方式下變換器主要的功率特性進行分析，分別給出了傳輸功率調節(jié)范圍，明確三重移相控制的傳輸功率調節(jié)范圍是三種控制方式中最大的，具有較好的靈活性。
　　而考慮到單移相控制方式下變換器固有的功率回

4、流現象，會增加開關器件、磁性元件的損耗，從而降低系統(tǒng)整體的效率，本文在每種控制方式的分析中給出了回流功率的表達式，得到了電壓傳輸比與移相比之間的關系，并明確雙重移相和三重移相控制能夠有效地消除回流功率。同時，對比了三重移相和雙重移相控制，前者在減小電流峰值、電流有效值、無功功率的效果上要優(yōu)于后者。本文通過Matlab/Simulink平臺搭建了模型，對三種控制方式都進行了仿真驗證。
　　最后，本文還搭建了一臺試驗性的原理樣機。給出