双有源桥DC/DC变换器电流应力优化控制策略研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aie520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着环境保护和绿色发展逐渐成为全世界共同关注的话题,以及“双碳”目标和“十四五”规划要求的能源结构转型,用清洁、可再生的新能源代替化石能源已经成为时代发展的主旋律。对于新能源发电系统受外部环境影响较大的不足,引入储能系统不仅可以实现削峰填谷、平滑负荷、提高供电的可靠性,还能对用户与电网之间的储能电力进行灵活调度。双有源桥DC/DC变换器(Dual Active Bridge,DAB)具有结构对称、电气隔离且功率双向流动等优点,在储能系统与直流母线之间能量双向传递的过程中起到重要作用。由于DAB采用固定绕组的高频变压器以实现电气隔离和电压匹配,在输入和输出电压不匹配时会产生较大的电流应力和回流功率,导致变换器效率降低,为此本文提出一种基于组合双重移相的电流应力优化控制策略来降低电压不匹配时的电流应力,提升传输效率。本文首先介绍了DAB的基本工作原理,分析了单移相和双重移相控制传输功率、回流功率和电流应力特性,指出单移相控制在电压不匹配时会产生较大的电流应力和回流功率,而双自由度的控制策略在同一功率点能对应多种移相比组合,相比单自由度有了更多的优化空间。然后基于双自由度提出了双重内移相和交错双重移相控制策略,介绍了两种控制策略的工作原理及具体工况,推导了传输功率、回流功率和电流应力的数学模型,并发现两者具有开关状态一致的同步模态,可以实现两者的组合与切换,进一步拓宽了优化的空间。接着以最小电流应力为优化目标,利用Karush-Kuhn-Tucker条件下的拉格朗日乘子法求解最优移相比;然后根据负载范围和电压比的大小对两种控制策略的优化方法进行分段组合,利用组合双重移相控制获得全局电流应力最小值,并与现有的单移相和双重移相控制的优化方法进行比较,得出组合双重移相控制策略能够在电压比较大的情况下进一步降低电流应力和回流功率,并进行了仿真验证。最后搭建样机电路进行实验,对实验结果、仿真和理论进行分析,验证了本文所提的电流应力优化控制策略能够在电压比较大时,对减小电流应力、回流功率和提高传输效率有着更好优化的效果。
其他文献
本文分析了依法治档视域下高校档案服务利用规范化的路径选择,提出了通过扎实推进高校档案服务利用规范化建设,为构建完善的档案治理体系和推进档案治理能力现代化作出贡献。
期刊
氮化镓(GaN)材料因禁带宽度大、临界击穿电场高等特点,是第三代半导体材料的代表,被广泛应用于消费电子、射频通信等领域,满足日益增长的高频、高功率密度和高效率的需求。GaN增强型高电子迁移率晶体管(E-HEMT)含Al GaN/GaN异质结形成的二维电子气(2DEG),电子饱和速度快,是电能变换的理想器件,应用前景广阔,和碳化硅(Si C)器件形成互补关系。在电力电子变换领域,当遇到谐振过冲等问题
学位
为提升纤维沥青碎石封层路面养护技术应用水平,基于弯曲试验,探究最佳纤维、乳化沥青撒布量。同时,结合工程实际项目,对纤维沥青碎石封层技术工艺流程展开详细研究,为该技术的实际应用提供可靠的依据。
期刊
糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)是糖尿病患者进展为终末期肾脏疾病的主要原因,中医药能够明显改善DKD患者的临床症状、改善肾功能、延缓疾病进展,且具有不良反应少、多靶点多途径治疗等优势,常用治疗方法有:中医药方剂治疗、中成药治疗、中药注射液治疗、中医外治法及中西医结合治疗等。但目前的研究尚有以下不足,首先没有明确证型分类及规范分期,治疗方案也没有统一的标准。其次
期刊
随着电梯行业的迅速发展,无减速器的低速直驱永磁同步电机因为其高效率和高功率因数等优势,成为曳引机电机的主要选择。曳引电机的振动噪声性能直接关系到电梯的舒适性和安全性,因此对曳引电机的振动噪声特性的研究具有重要的现实意义。本文通过对三种结构曳引电机的建模仿真和实验测试,对定子侧和转子侧的电磁力波、结构模态和电磁振动噪声进行了研究。首先,本文根据电机电磁理论,推导了定子静止坐标系下和转子旋转坐标系下径
学位
电动汽车的无线充电(wireless electric vehicle charging,WEVC)是未来电动汽车领域发展的重要技术,具有方便、灵活、可靠的优点。感应式无线电能传输是目前最适合用于商业化的WEVC的技术。一个完善的WEVC系统,不仅需要实现高效的无线电能传输,还要具备多种辅助功能,包括:地面端(ground assembly,GA)与车辆端(vehicle assembly,VA)
学位
农业植保无人机工作效率高,节约了大量人力成本,在近几年得到了广泛应用。而无位置传感器控制可以帮助降低无人机动力系统的成本、提高系统的永磁同步电机驱动能力。常见的无位置传感器控制有滑模观测器和龙伯格观测器等,前者会为系统引入高频抖动和相位延迟,后者结构简单但对控制参数敏感。本文以无人机永磁同步电机为研究对象,建立了基于龙伯格-滑模观测器,并对其控制性能进行分析研究。首先,基于坐标变换理论,分别建立了
学位
随着“超常规发展机构投资者”的号召被官方提出以来,中国的专业投资机构得到了飞速的发展,而这也拓宽了我国实体经济的融资渠道,助推了实体经济的发展。从已有文献来看,机构投资者的内涵是比较丰富的,已经有不少学者从机构投资者的异质性着手研究其对企业治理产生的影响以及可能的影响机制。当前在研究机构投资者对企业创新影响时往往是用机构投资者持股比例作为机构投资者持股的代理变量,实际上投资机构对企业的影响并不是单
学位
机关事业单位养老保险制度改革对高校档案管理工作提出了新要求,本文通过高校人事档案在人员参保数据采集和“中人”基本养老金核算过程中的重要性,分析高校人事档案中与养老保险制度改革相关材料的现状,提出新形势下高校人事档案管理工作的对策。
期刊
消费是一国经济增长和经济发展的“稳定器”与“压舱石”,但我国消费却长期低迷,在经济快速增长的同时,居民消费率呈持续下滑趋势。当前,在投资回报率递减以及新冠疫情的冲击下,过度依赖投资和出口的经济发展方式已不可持续,我国面临着扩大内需、提高居民消费率和转变经济发展方式的迫切任务。党中央对此做出了一系列重要指示和战略部署。《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出要“深入实施扩大内需战略,增强
学位