直流微电网储能系统双向DC-DC控制器硬件电路设计.pdf

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1、船电技术

2、应用研究Vol.37No.72017.7直流微电网储能系统双向DC-DC控制器硬件电路设计耿运涛，钟阳，李巧云(邵阳职业技术学院，湖南邵阳422000)摘要：针对直流微电网进行能量双向变换时母线电压不稳定问题，对用于直流微电网储能系统中双向DC-DC变换器的硬件电路进行研究与设计。详细介绍了双向DC-DC变换器的工作原理及硬件电路构成，并对硬件电路主要元器件的选型进行了说明。为实现实际电路中系统母线电压产生波动时能迅速恢复到正常工作电压状态，制作了实物并进行测验。实验结果表明，通过合理的双向DC-DC变换器硬件电路设计不仅可实现能量的双向传递，且在系统

3、母线电压波动时，实现DC-DC变换器精确控制可确保直流母线电压稳定，提高直流微电网储能系统的可靠性。关键词：直流微电网DC-DC变换器控制策略储能系统中图分类号：TM463文献标识码：A文章编号：1003-4862（2017）07-0044-04DesignofHardwareCircuitforBidirectionalDC-DCControllerinDCMicro-gridEnergyStorageSystemGengYuntao,ZhongYang,LiQiaoyun（ShaoyangPolytechnic,Shaoyang422000,Hunan,Ch

4、ina）Abstract:ThehardwarecircuitofbidirectionalDC-DCconverterinDCmicrogridenergystoragesystemisstudiedanddesignedforthevoltagevariationofbusbarinthedirectionofenergybi-directionalconversioninDCmicrogrid.TheworkingprincipleandhardwarecircuitsofthebidirectionalDC-DCconverterareintroduce

5、dindetail,andtheselectionofthemaincomponentsofthehardwarecircuitisdescribed.Inordertoachievetheactualcircuitinvoltagefluctuationsinthesystembustoquicklyreturntothenormalworkingvoltagestate,aphysicalmodelandtestaremade.Theexperimentalresultsshowthatthehardwarecircuitdesignedcannotonly

6、realizethebidirectionaltransmissionofenergythroughreasonablebidirectionalDC-DCconverter,butalsoensuretheDCbusvoltagestableandimprovetheDCmicro-converterreliabilityofgridenergystoragesystem.Keywords:DCmicrogrid;DC-DCconverter;controlstrategy;energystoragesystem前发展迅速且独立可控的供电系统，由储能系统、0前

7、言微型电源、能量转换装置和负载等组成。在微电目前，风能、太阳能等大量新能源的使用，网中，直流微电网由于其无需考虑频率稳定、无使微电网的使用得到了极大的重视。微电网是目功调节、交流损耗等问题，便于接入新能源、电动汽车等设备，可用于数据中心、住宅小区等场收稿日期：2017-03-15合[1]。在直流微电网中，储能系统是至关重要的，基金项目：湖南省2017年省教育厅科学研究项目（项目编号17C1468）它的合理设计可以优化微电源运行，而双向作者简介：耿运涛(1989-)，男，硕士。研究方向:电力电子DC-DC变换器则是储能系统的控制核心。在微电变换与控制技术。网电压稳

8、定性研究中，双向DC-DC变换器硬件44Vol.37No.72017.7船电技术

9、应用研究电路及其控制方式研究是一个关键部分，这关系母线上以维持电压恒定，通过控制升降压电路交到储能单元的能量双向流动，通过控制双向替工作，继而实现母线电压的平衡。DC-DC变换器进而控制储能系统使微电网整体1.2升压电路的拓扑结构电压稳定，满足微电网的运行条件[2,3]。升压电路拓扑结构如图2所示。该电路主要在双向DC-DC变换器硬件电路研究与设计由电感L1串联开关管VT1及整流二极管，再并中，它根据是否包含有变压器，可划分为隔离型联VD1滤波电容C1组成[7]，通过控制VT1的开

10、和非隔离型。非隔离型的变