混合储能系统六通道双向DC_DC变换器耦合电感研究_郭瑞.pdf

《混合储能系统六通道双向DC_DC变换器耦合电感研究_郭瑞.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2017年1月电工技术学报Vol.32No.1第32卷第1期TＲANSACTIONSOFCHINAELECTＲOTECHNICALSOCIETYJan．2017混合储能系统六通道双向DC-DC变换器耦合电感研究郭瑞王磊(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125105)摘要采用交错并联磁耦合技术设计了一种六通道双向DC-DC变换器，能够在增大输出功率的同时降低通道电流应力，提高变换器效率。针对多通道变换器主电感磁耦合较难实现的问题，提出一种可应用于复杂多相电感耦合的新型阵列式磁集成技术，实现六个通道

2、主电感之间三种不同的耦合设计，并给出相应的耦合度设计准则，可在保证变换器动态响应速度的同时改善输出电流纹波。实验证明，采用分立电感的变换器和采取耦合电感的变换器，在相同的动态响应速度下，后者能够明显减小通道电流纹波、总输出电流纹波及输出电压纹波。关键词:磁耦合六通道双向DC-DC耦合电感最佳耦合系数中图分类号:TM46ＲesearchonCoupledInductorsof6-ChannelBi-DirectionalDC-DCConvertersforHybridEnergyStorageSystem

3、GuoＲuiWangLei(FacultyofElectricalandControlEngineeringLiaoningTechnicalUniversityHuludao125105China)AbstractAkindof6-channelbi-directionalDC-DCconverterforhybridenergystoragesystemisdesignedbyusinginterleavedmagneticintegration.Whenthemulti-phasemagnetic

4、integrationisappliedtotheBi-directionalDC-DCconverter，thetotaloutputpowerincreasesandthecurrentstressofeachphasereduces.Moreover，theefficiencyoftheconvertercanbeimproved.Inordertosolvetheproblemofdifficultimplementofmulti-phasecoupling，akindofnewarraymat

5、rixtopologyisputforwardwhichcanbeusedincomplicatedmulti-phasecouplinginductors.Thedesigncriterionoftheoptimalcouplingdegreeisdeterminedbyconsideringboththeoutputcurrentrippleandthedynamicresponsespeed.Simulationandexperimentalresultsshowthatcomparingwith

6、convertersbyusingdiscreteinductorsandconvertersbyusingcoupledinductorscanobviouslyreducethephasecurrentripple，thetotaloutputcurrentrippleandthetotaloutputvoltageripplewiththesameresponsespeedastheconvertersbyusingdiscreteinductors.Keywords:Magneticintegr

7、ation，6-channelconverter，coupledinductors，optimalcouplingdegree［1］0引言型高功率密度的辅助储能元件提供瞬时大电流。混合储能装置通常选择双向DC-DC变换器实现对蓄电池采用新型环保混合储能系统的混合动力汽车是解和超级电容的充放电，以蓄电池为主能量源，与负载决当前石油资源危机和环境污染问题的一项有效措直接连接，超级电容作为辅助能量源，通过DC-DC变施。混动汽车的混合储能装置将以蓄电池为主的能源换器与负载连接，以实现汽车制动时的能量回收。双模

8、块和高功率密度的辅助能源模块(超级电容器等)优向DC-DC变换器在混动汽车中的应用可以实现其低输势互补地组合一起，在用电设备启动和加速阶段由新入电压下的高效率，同时兼顾改善功率密度和电磁性能。因此设计高性能的双向DC-DC变换器具有非常重国家自然科学基金资助项目(51177067，50607007)。收稿日期2015-08-19改稿日期2015-11-08要的意义。118电工技术学报2017年1月交错并联磁耦合双向DC-DC变换器通过多相交