基于llc谐振的双向acdc变换器设计

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1、硕士学位论文基于LLC谐振的双向AC/DC变换器设计DESIGNOFBIDIRECTIONALAC/DCCONVERTERBASEDONLLCRESONANT孙继鑫哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM46学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于LLC谐振的双向AC/DC变换器设计硕士研究生：孙继鑫导师：王毅教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM46U.

2、D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFBIDIRECTIONALAC/DCCONVERTERBASEDONLLCRESONANTCandidate：SunJixinSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchool

3、DateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要储能系统拥有广泛的应用前景，除了可再生能源上的应用外，也可应用于紧急备用电力系统，甚至是智能电网、电动汽车等新兴技术。储能技术皆为不可或缺的核心技术。随着储能技术的不断进步，储能系统中所要使用的双向AC/DC变换器的也将受到广泛的关注。双向AC/DC变换器在实现储能系统和电网的能量双向转换方面的作用至关重要。本文主

4、要研究适用于储能系统的双向AC/DC变换器主电路及其关键技术。本文设计了基于PWM调制策略的占空比前馈控制方案。采用简化PWM控制，能有效降低变换器的开关损耗。推导了简化PWM调制下的状态方程，设计了占空比前馈控制方案，研究了在简化PWM调制下利用占空比前馈控制，全桥AC/DC变换器的工作情况，给出了仿真结果。分析了双向LLC谐振变换器正反向工作特性，设计了同步整流控制方案和交错并联方案。由双向LLC谐振变换器的正反向交流等效模型，推导出正反向阻抗和电压增益方程，详细分析了其正反向工作特性，确定了LLC谐

5、振变换器的理想工作区域。设计了低压侧同步整流管驱动的控制方案和交错并联方案。设计了系统元件和补偿环路参数，搭建了实验系统。根据设计指标，完成了系统主要参数设计，为确保系统稳定运行，分别设计了全桥AC/DC变换器和LLC谐振变换器的控制补偿环路。通过所搭建的实验系统，验证了双向AC/DC变换器的正反向软启动、功率换向控制、开关管零电压开通（ZVS）等功能，测试了系统具有较好的动态响应，最后对变换器效率进行了测试。通过理论分析，仿真研究和实验验证表明：使用简化PWM调制和占空比前馈控制结合能有效降低控制难度，

6、减小全桥AC/DC变换器的开关损耗；选择合适的工作区域，设计LLC谐振变换器参数，使其工作在ZVS区域，有助于提高其效率。关键词：双向AC/DC变换器；简化PWM调制；双向LLC谐振变换器；软开关-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractEnergystoragesystemhasbroadapplicationprospects.Inadditiontotheapplicationofrenewableenergy,asanemergencypowersystems,andthesmartgr

7、id,andothernewtechnology,energystoragetechnologyisanintegralpartofthecoretechnology.Withthedevelopmentofenergystoragetechnology,thebidirectionalAC/DCconverterwiththeapplicationofenergystoragesystemwillalsobewidelyconcerned.BidirectionalAC/DCconverterisver

8、yimportantfortheenergyconversionbetweentheenergystoragesystemandthegrid.ThispapermainlystudiesthemaincircuitandthekeytechnologyofthebidirectionalAC/DCconverterforenergystoragesystem.Thisarticledesigneddutyratiofeed-