飞跨电容型三电平电路在超级电容能馈系统中的应用研究

摘要

cqvip:超级电容能馈系统是储能式回馈系统的重要发展方向,然而超级电容器较高的器件成本限制了其推广应用。为了降低超级电容储能系统成本,本工作从拓宽超级电容工作电压范围、提升能量利用率的角度出发,论述了超级电容能馈系统中传统双向DC/DC方案存在的不足,通过对三电平电路的对比研究,提出了一种适用于超级电容能馈系统的飞跨电容型三电平电路结构,并详细分析了该电路的工作模态及其PWM控制方法,最后通过PSIM软件仿真验证了理论分析的正确性。相比于传统两电平DC/DC方案,本文提出的三电平电路结构将超级电容的工作电压范围拓宽了1倍,提高了系统能量利用率。同时,该电路可以提高系统耐压、降低输出谐波及拓扑损耗,在制动能量/势能回馈这种大功率充放电场合具有广泛的应用前景。