高輸入電壓大容量雙向功率變換器技術(shù)研究.pdf

1、本文研究適用于基于超級電容的城市軌道交通再生制動能量吸收回饋系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器技術(shù)。與一般的應(yīng)用場合相比，該系統(tǒng)具有以下特點：網(wǎng)側(cè)輸入電壓高；處理瞬時能量大且能量變化快；超級電容電壓變化范圍寬。因此對變換器提出了特殊的要求：能夠承受高的電壓應(yīng)力；動態(tài)響應(yīng)速度快；輸出電壓變化范圍寬。
　　 論文首先進行了高輸入電壓大容量雙向功率變換器系統(tǒng)方案設(shè)計，介紹了高壓大功率場合電路拓撲的選取，通過幾種方案的綜合分析，確定了系統(tǒng)模塊化

2、設(shè)計方法，同時給出了系統(tǒng)功率電路結(jié)構(gòu)和整體控制策略。
　　 針對單模塊結(jié)構(gòu)，論文詳細分析了一種多相交錯并聯(lián)Buck/Boost雙向DC-DC變換器，通過合理設(shè)計電感量使電流始終工作在有正有負的狀態(tài)，能夠在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)所有開關(guān)管的零電壓開通。采用高壓側(cè)穩(wěn)壓低壓側(cè)限壓穩(wěn)流控制策略，實現(xiàn)了雙向能量流動方向的自由切換。交錯控制技術(shù)有效地降低了濾波器的設(shè)計容量，有利于系統(tǒng)動態(tài)性能的提高。
　　 多模塊串聯(lián)組合變換器的一個關(guān)鍵問

3、題就是串聯(lián)模塊的均壓控制，本文從模塊間均壓與功率均衡的關(guān)系以及均壓和均流的關(guān)系這兩個角度，分析了高壓側(cè)均壓控制的必要性，結(jié)合數(shù)學推導，提出了適合本文多模塊串聯(lián)組合雙向DC-DC變換器的高壓側(cè)均壓控制策略，仿真和實驗驗證了所提出的控制策略的正確性。
　　 最后，為了進一步提高變換器的動態(tài)性能，論文研究了一種新型的混合電流控制技術(shù)，詳細分析了其工作原理和實現(xiàn)恒定開關(guān)頻率的條件，通過仿真和對比實驗證明了該混合電流控制技術(shù)兼具了傳統(tǒng)線性