用于储能系统多输入双向DCDC变换器的研究.pdf

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1、第44卷第8期电力电子技术Vo1．44．No．82010年8月PowerElectronicsAugust，2010用于储能系统多输入双向DC／DC变换器的研究刘胜永，张兴，郭海滨，谢军(1．合肥工业大学，安徽合肥230009；2．广西工学院工程训练中心，广西柳州545006)摘要：多输入DC／DC变换器在混合储能中的应用非常广泛，也成为近年来的研究热点。对所提出的三全桥双向DC／DC变换器进行了深入的理论分析，通过数学模型的推导，得出稳定情况下输入、输出电压、功率大小与移相角之间的关系。在Boost模式下对软开关的性能进行了分析，最后研制了一台1．2kW的样机，进行上述分析的

2、实验验证。关键词：变换器；移相控制；软开关；储能中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一l00x(2010)08一O020—02ResearchonMulti．inputBi．directionalDC／DCConverterinEnergyStorageSystemLIUSheng-yong一，ZHANGXing，GUOHal—bin，XIEJun(1．HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．En~enngTrainingCenterGuangxiUniversityTechnology，Liuzhou54

3、5006，China)Abstract：MultipleInputDC／DCconverterattractswideattentioninrecentyears．Itisappliedonhybridenergystoragesys—temfortheelectricalvehicleanddistributedrenewableenergysystem．ThetheoreticalanalysisontripleactivebridgeDC／DCconverterisproposed，bythedeductionofmathematicalmodel，theinput／ou

4、tputvoltage，powersizeandphase—shiftan-gleoftherelationshipareconcludedwiththestablecondition．Thecharacteristicsofsoft—switchinginBoostareprovedbytheexperimentalresultswhichofferedbyaprototypeofrated1．2kW．Keywords：converter；phase—shiftcontrol；soft—switching；energystorageFoundationProject：Supp

5、ortedbyScientificResearchFoudationofEducationDepartmentofGuangxi(No．20091lLX164)1引言2混合储能系统中TAB拓扑结构近年来，双向DC／DC变换器已成为研究热点，图1为一种混合电动汽车(HEV)动力系统结构它在电动汽车、光伏发电及储能等系统中起到重要图。采用燃料电池或蓄电池可以给牵引电机供电，而作用。随着对双向DC／DC变换器的深入研究，多端超级电容由于其快速的充放电特性。在启动和制动口双向DC／DC变换器在混合储能系统中的应用也时起着重要作用。越来越广泛，作为一种新型的电力电子变换器，它多DC／AC

6、实现了各种可再生能源发电设备、储能装置与负载蓄电孺池。·{；—]多蔓⋯P⋯￡DcL。J⋯一⋯⋯器匦之间的有效结合．能够更好地克服可再生能源发电系统的自身缺陷与不足，实现各种发电设备的优势互补．同时更大限度地发挥储能装置在发电系统中图1带有混合储能装置的电动汽车驱动系统结构的作用。提高电能的利用率．向负载输出稳定且可TAB拓扑结构如图2所示，采用三端口耦合变压调的直流电压【”。器实现双向DC／DC的变换，采用电感dc2，dc3实文献[2—3]提出了三端口DC／DC变换器，并对现电流型输入输出，稳定输入和输出电流。变压器漏其闭环控制进行详细分析。由于采用电压型输入．感在低压侧和高压

7、侧之间作为能量储存和传送单元。使得输入电流不稳定，此处采用电流型输入方式．即在输入端加入稳流电感。并对三全桥双向DC／DC变换器(TAB)进行研究，分析了其拓扑结构、软开关性能以及功率传送大小与移向角的关系。最后通过搭建了一台1．2kW的样机对该变换器的性能进行槲URblI"IIII-．-．]．-gLrl2高压侧￡dc3了实验验证。基金项目：广西教育厅科研立项项目(200911LX164)定稿日期：2010—06—30正向模式时，高压侧桥臂开关管驱动信号滞后作者简介：刘胜永(1976一)，男