基于優(yōu)化調(diào)制參數(shù)的高效率雙有源橋變換器研究.pdf

1、能源危機(jī)的日益嚴(yán)重提高了人們對可再生能源及其利用技術(shù)的重視，而該技術(shù)的發(fā)展離不開電力電子技術(shù)的支持。其中雙向DC-DC變換器作為電源系統(tǒng)的充放電樞紐，起著至關(guān)重要的作用。
　　本文選擇雙有源橋變換器(Dual-active bridge converter)這種原件數(shù)量較少、功率密度較高的變換器拓?fù)渥鳛檠芯繉ο?，并對其效率特性進(jìn)行分析研究。首先針對雙有源橋變換器在不同調(diào)制模式下的工作特性進(jìn)行了深入研究；其次通過研究雙有源橋變換器的

2、損耗組成和特性明確了影響其損耗的關(guān)鍵因素（變壓器電流有效值）；之后通過對比各種調(diào)制模式下的變壓器電流波形選取所有能夠減小變壓器電流有效值的模式，并通過比較計(jì)算得出全功率范圍內(nèi)最小變壓器電流有效值的優(yōu)化調(diào)制參數(shù)（包括高低壓側(cè)全橋電路輸出電壓等效占空比D1，D2和移相角?）計(jì)算方式；為驗(yàn)證計(jì)算的準(zhǔn)確性和優(yōu)化調(diào)制模式的可行性，分別對變換器移相調(diào)制模式、三角形（梯形）電流調(diào)制模式及參數(shù)優(yōu)化調(diào)制模式進(jìn)行各功率等級的仿真分析；最后完成了雙有源橋變換

3、器在移相調(diào)制模式、三角電流調(diào)制模式及參數(shù)優(yōu)化調(diào)制模式下的實(shí)驗(yàn)分析及效率對比測試，驗(yàn)證了本文中參數(shù)優(yōu)化調(diào)制模式的有效性和可行性。
　　與以往雙有源橋變換器效率方面的研究相比，本文采用改變變壓器電流波形、減小其有效值來實(shí)現(xiàn)變換器整體效率的提升；由于不同功率等級下效率最優(yōu)的調(diào)制模式不完全相同，因此本文給出了在全功率范圍內(nèi)優(yōu)化調(diào)制參數(shù)的計(jì)算方法；此外，在變換器的建模過程中，本文使用了基于離散時(shí)域的空間狀態(tài)方法來計(jì)算變換器的控制到輸出傳遞函