基于大容量链式储能系统的DAB移相控制研究.pdf

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1、第49卷第12期电力电子技术Vo1．49，No．122015年l2月PowerElectronicsDecember2015基于大容量链式储能系统的DAB移相控制研究李新培，陈强，李睿，蔡旭1,2(1．上海交通大学，电子信息与电气工程学院，风力发电研究中心，上海200240；2．上海交通大学，海洋工程国家重点实验室，上海200240)摘要：针对大容量链式储能变换器中双有源桥(DAB)移相控制，提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理器(DSP)的双有源桥(DAB)全数字移相控制实现方法。DAB

2、通过隔离变压器漏感储存能量，并通过控制变压器初次级电压相位差来实现能量双向传递。此数字移相实现方法简单且使变压器电压、电流正负半波面积相等，提高了变压器精确性。最后设计了1kW，2OkHz的DAB样机来验证该方案并得出实验波形。关键词：变换器；电池储能系统；双有源桥；移相调制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)12—0098—03ADigitalPhase-shiftRealizationofDual-active-bridgeUsedforLargeCapacityC

3、ascadedEnergyStorageSystemLIXin—pei，CHENQiang，LIRui，CAIXu，(1．WindPowerResearchCenter，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Amethodusedforphaseshiftofdual—active·bridge(DAB)basedonprogrammablefieldgatearray(FPGA)anddigitalsignalprocessor(

4、DSP)isproposedforlargecapacitycascadedenergystorage．DABcircuitstoresenergybyisolatedtransformerandrealizesbidirectionalflowofenergybyphaseshiftbetweentheprimaryvoltageandsecondaryvoltage．Thisdigitalphaseshiftmethodiseasytoachieve．Positiveandnegativehalf-wa

5、veofthetransformervoltage，currentaleequal，theaccuracyofthetransformerisproposed．Finally，aprototypeof1kW，20kHzDABisbuilttoconfirmtheproposedmethodandconcludetheexperimentalresults．Keywords：convefler；batteryenergystoragesystem；dualactive—bridge；phaseshiftmod

6、ulationFoundationProject：SuppoaedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51307110)；ProgramofShangh-aiScienceandTechnologyCommission(No．12dz1200200)1引言互电气隔离．同时电池充放电电流具有二倍频脉动。在H桥级联式PCS直流端口与储能电池之间电池储能系统具有无运动部件、对场地无特插入隔离型DAB直流变换器．构成复合级联多电殊要求、动态性能好等优点，同时适合

7、用于可再生平电池储能变换器．可有效抑制电池充放电电流能源的波动功率平滑和电网友好接入、城网调频二倍频脉动，同时具有电气隔离的作用[2-41。调峰及重要负荷应急保障等场合fl1。大容量电池储能系统往往需接入较高的电压2原理与设计等级．为满足电网电压接入要求，需要在电池功率图1为复合级联多电平链式储能PCS。转换系统(PCS)的输出侧与电网之间接入大容量工频变压器。工频变压器的接入有利于抑制共模干扰和对系统进行保护。但工频变压器的接入影响了系统效率。H桥级联式PCS拓扑用于电池储能．允许不通过变压器直接接入中压

8、电网，具有较高的运行效率，其主要缺点是电池需要分组和相基金项目：国家自然科学基金(51307110)；上海市科委项目(12dz120o20o)定稿日期：2015—06—12作者简介：李新培(1990一)，女，河北保定人，硕士研究生，图1H桥级联电池储能系统研究方向为储能变换器。Fig．1H—bridgecascadedbatteryenergystoragesystem98基于大容量链式储能系统的DAB移相控制研