原文传递
基于CLLLC谐振的隔离型双向AC/DC变换器研究
| 论文题名： | 基于CLLLC谐振的隔离型双向AC/DC变换器研究 |
| 关键词： | 电动汽车;隔离型双向交流/直流变换器;结构设计;CLLLC谐振变换器;移相控制;平坦控制器 |
| 摘要： | 在碳中和的发展背景下，电力行业需加快清洁能源低碳供应，太阳能和风能将进一步发展并成为我国的重要动力电源，电动汽车也将成为新能源汽车发展的重要方向，而交流输电母线与新型再生能源发电系统和新型电动汽车的接口变换器都需具备能量双向流动的功能。传统的双向AC/DC变换器存在着各种问题，研究新型双向AC/DC变换器有着重要的意义。 首先选择前级为SWISS整流器，后级为CLLLC谐振变换器的隔离型AC/DC变换器作为研究对象。该拓扑结构具有有效隔离直交流测、功率因数高、开关特性良好、负载保护能力强、输出调节能力强、稳定性强、使用局限小等优点。 其次用多个IGBT开关管代替SWISS整流器中部分二极管，实现能量的双向流动。通过对双向SWISS整流器不同工作区域下开关状态及导通模式的分析以及对降压斩波电路的等效处理，推理得到双向SWISS整流器的控制策略。仿真结果表明，在该控制策略下变换器可实现能量双向流动，在正反向模式下都可实现功率因数校正，功率因数接近于1，且遇到扰动时具有良好的动态响应能力。 然后分析CLLLC谐振变换器基于移相控制的主要工作原理，为解决移相控制等效增益最大为1的问题，将单移相控制应用于CLLLC谐振变换器，通过控制原副边驱动脉冲信号移相角来控制电压输出。仿真结果表明，无论正向还是反向模式，CLLLC谐振变换器输出电压纹波大小远远小于1%，且在宽范围内有着软开关特性。 最后针对CLLLC谐振变换器系统受到扰动时动态响应速度慢，与前级相连后系统扰动变多，在微分平坦理论的基础上，与单移相控制结合,推导设计出一种适用于CLLLC谐振变换器的平坦控制器。该平坦控制器包括预期轨迹生成和输出轨迹跟踪两个部分，通过规划状态变量的轨迹以及对输出量的矫正，实现更好的动态性能。根据仿真结果表明，在微分平坦控制下的CLLLC谐振变换器相比于传统的PI控制，进入稳态的时间减少，在遇到负载波动时，电压超调量、再次进入稳态时间及误差均减小，动态性能有较大的提高。 |
| 作者： | 马晶晶 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 颜景斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
相关文献
检索历史
应用推荐
