双向变换器

摘要： 针对目前常规电动汽车充电桩只能单向被动充电、功率因数低且产生大量谐波的问题,在充电桩中引入有源功率因数校正(APFC)技术并采用改进型空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的双闭环直接电压控制,对三相半桥主电路的参数及其PI控制器参数进行设计。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建模型,带入相关参数进行仿真和试验,验证结果表明,所提出的控制方法能够实现电能的双向变换并保持输出电压的稳定,可提高功率因数和电能质量。

摘要： "碳中和"计划的提出,为新能源产业的发展带来了前所未有的机遇。电力,在国民经济中的应用将占据更加重要的位置。轨道交通业,作为传统的电力驱动应用行业,氢燃料动力电池等新应用逐渐推广应用。应用于电网与储能设备之间的能量交换的双向直流变换器,日益成为轨道交通产业的研究重点。介绍了双向直流变换器的工作模式,对比了主流双向变换器方案,指出基于LLC谐振软开关技术的双向直流变换器(CLLC双向直流变换器)的优缺点,详细分析了CLLC双向拓扑的工作模态,针对CLLC拓扑特性提出了谐振参数、等效电容匹配性设计方法,保证CLLC变换器正反向工作时软开关的实现。正反向工作时,无需设置不同的工作死区,降低了控制系统软、硬件设计的难度。基于以上研究,搭建了一台20 kW的CLLC双向直流变换器工程样机,在相同死区时间的情况下,测试了正反两个方向工作时的波形,验证了本方法的有效性。

摘要： 随着电动汽车日益普及,充放电流越来越大,传统的电感解耦控制在大电流情况下会造成电感饱和,引起解耦不充分,影响控制精度。针对这一问题,提出了一种改进型无电感解耦控制策略。首先,采用二阶广义积分器(second-order general integrator,SOGI)生成正交信号取代传统延时构造法,提高相应速度;然后采用积分模块进行改进型无电感解耦控制,避免电感饱和造成解耦不充分;最后利用MATLAB/Simulink平台对该控制策略进行仿真验证,同时基于TMS320F28335 DSP开发板为实验平台对无电感解耦的控制进行验证,实验结果表明无电感解耦控制策略具有解耦充分,控制精度高,响应速度快的特点。

摘要： 隔离型交-直流固态变压器广泛采用双向变换器的前后多级级联结构。由于前后级控制带宽存在不同,导致两级传递功率存在不同。功率突变时,该差异会威胁此类SST的运行安全。针对此问题,文中分析了级间功率差异的产生机理,对各类减少级间功率波动的控制策略进行归纳整理,推导了不同策略下负载扰动对两级间电压的数学模型,利用MATLAB得到了各类典型控制策略的闭环波特图与时域下对应的阶跃响应,并横向对比了各类策略的优势与不足。仿真及实验结果证明了分析比较结果的正确性和有效性。

摘要： 为了实现高压接入低压输出储能系统中三相双向隔离直流变换器的高效应用,设计了一种新颖的控制策略。三相直流变换器中隔离变压器采用星三角连接可减少高压侧电压应力和低压侧电流应力。新方案利用开关频率控制调节直流变换器输出电压,并在高于开关频率点后,结合使用了一种谐振电路的移相算法,以减小特定功率下的开关频率范围。同时,对全功率范围内变换器所有MOSFET的零电压开关条件进行了深入分析。基于2 kW直流变换器原理样机,开展了功能性测试,实验结果验证了所设计新型控制策略的效果。

摘要： 通过对比各类DC/DC变换器的拓扑特点,选取电源和变压器利用率高,功率密度高的隔离型双向桥直流直流变换器(BDC);为提高电压增益和能量传输效率,改进为谐振型BDC;为实现双向工作特性一致和软开关功能,进一步改进为CLLC谐振型BDC;为实现频率偏移下恒定的电压增益和传输效率,最终设计出频率跟踪的CLLC谐振型BDC。仿真结果表明,所设计的频率跟踪的CLLC谐振型BDC在大频率范围偏移下,无论是正向传输,还是反向传输,都能保持很高的电压增益和能量传输效率,而且双向传输特性基本一致。

摘要： 为解决LED频闪及电解电容导致LED寿命短的问题,提出一种基于单级PFC并联解耦电路(Buck-Boost)的无电解电容的拓扑结构。分析了解耦电路的各个模态,建立了相应的数学模型,得出LED频闪原因的函数表达式。将脉动输出功率转化为补偿动态脉动电流,实现抑制LED频闪的优化方法,搭建了无频闪无电解电容的LED驱动电源及其控制系统的Matlab/Simulink仿真模型。结果表明,LED灯光的频闪纹波从接近20%降低到了5%以内,符合护眼标准,验证了所提出的优化控制方法的有效性。

摘要： 为了实现储能系统接入电网,设计了一种可接入低直流电压的双向单级并网变换器.所提出的双向并网变换器包含了1个双向直流变换电路和1个全桥电路.双向直流变换电路具有升压和降压调节能力,可在低输入直流电压和整流后的正弦电压之间执行双向功率转换.全桥电路基于前馈标称电压补偿器和重复控制算法将整流后的正弦电能并入电网,前馈标称电压补偿器通过预设工作点减轻了电网电流控制的负担,重复控制算法实现了对电网电流的精确控制.搭建了250 W的双向单级并网变换器样机实验平台并开展了相关实验,实验结果验证了新型的变换器具有较高的电能质量、效率,以及较好的控制性能.

摘要： 为解决LED频闪及电解电容导致LED寿命短的问题,提出一种基于单级PFC并联解耦电路(Buck-Boost)的无电解电容的拓扑结构.分析了解耦电路的各个模态,建立了相应的数学模型,得出LED频闪原因的函数表达式.将脉动输出功率转化为补偿动态脉动电流,实现抑制LED频闪的优化方法,搭建了无频闪无电解电容的LED驱动电源及其控制系统的Mat-lab/Simulink仿真模型.结果表明,LED灯光的频闪纹波从接近20％降低到了 5％以内,符合护眼标准,验证了所提出的优化控制方法的有效性.

摘要： 随着能源危机和环境污染问题加剧,燃料电池因其绿色环保得到了越来越多的应用.受调节进气量机械装置的限制,燃料电池的动态性能较差,响应速度较慢,因此需要选择蓄电池、超级电容等作为辅助电源提供瞬时功率、配合燃料电池发电.基于主电源燃料电池和辅助电源超级电容并联供电的架构,分析了各种可能出现的能量流动工况,提出了超级电容后级变换器控制母线电压、燃料电池后级变换器控制超级电容电压的系统控制策略.最后搭建了燃料电池发电系统仿真平台,对2种稳态工况和3种动态工况开展仿真分析,仿真结果证明:提出的控制策略具有优异的直流母线稳态和动态特性,实现能量在主辅电源以及负载之间的合理分配,保证燃料电池的安全稳定运行.

摘要： 针对传统的LED照明驱动电源整体寿命短、效率较低的缺点,采用基于双向变换器的LED照明驱动电源电路,利用双向变换器滤除PFC级输出电流中的交流脉动电流,实现了LED的恒流驱动.建立互补PWM控制的双向变换器的小信号模型,应用电压电流双闭环的方法对LED驱动电流进行控制,解决了传统LED照明驱动电源整体寿命短、效率较低的问题.仿真结果验证了方法的可行性.

摘要： 本文提出了一种太阳能独立光伏发电系统。与传统的独立光伏发电系统相比，新系统具有对蓄电池的充放电进行有效控制，保护蓄电池不受损坏，延长蓄电池的使用寿命，充分利用太阳能，实现系统的能量管理等特点。由于双向变换器在该系统中承担了双向输送能量的任务，因此实现系统能量管理的核心是对双向变换器的合理有效控制。该文通过系统的能流模型分析了其运行原理，并详细给出系统双向变换器的双向选通控制策略和延时同步整流控制策略。该文最后通过一个500w的原理样机验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

摘要： 本文研究了一种适合高低压变换的双向DC/DC 变换器，该变换器为电流型推挽变换器和全桥变换器组合而成的电流--电压型拓扑。本文分析了双向变换器在两个功率流向上的可行性，并且详细分析了两种工作模态，给出了实验波形。

摘要： 高可靠性、高效率、高功率因数、低成本的LED 驱动是保证LED 发光品质和性能的关键。一种无频闪无电解电容LED 驱动电源已经被提出，它包括一个无电解电容的PFC 变换器和一个在LED 输出端并联的双向变换器，其中双向变换器是用来吸收LED 中的低频交流脉动电流，以达到消除LED 照明频闪的目的。为了减小双向变换器直流侧的储能电容，储能电容设计为电压纹波大脉动。本文在此基础上，分析了直流侧电容大纹波给双向变换器带来的非线性问题（增大了双向变换器电流跟踪的稳态误差），对双向变换器进行稳态建模，为了减小其电流跟踪的稳态误差，提出了一种改进型的控制策略，仿真结果验证了此方法的正确性。

摘要： 本文在分析锂离子电池的充放电特性，建立电池模型的基础上，设计了相应的控制策略，根据系统的动态特性，探讨了锂电池储能装置中的能量管理控制系统的设计方法。搭建了硬件电路。通过控制双向变换器调制锂电池的充放电，使经过变换器的直流母线电压保持恒定，便于后续环节的配置。通过仿真与实验对锂电池储能装置的输出特性进行验证，证实了所设计的能量管理控制系统的有效性。实验结果表明，经过管理系统对电池充放电，使冲击大大减小，同时延长了电池的寿命。

摘要： 本文提出了一种用于机电制动/发电能量循环利用的双向变换器，该变换器不仅增益比高，而且由于利用了无源无损缓冲、同步整流等技术。主功率开关器件实现了软开关，转换效率高。通过理论分析和实验证明了这种双向变换器的有效性。

摘要： 本文针对在线式UPS当中具体的实用性需求，提出了采用双向变换器来代替DC-DC升压变换器和电池充电器的新方案。文章详细分析了双向全桥软开关DC-DC变换器的基本工作原理，并对相关元器件进行了设计，分析了实现软开关的方案，然后通过实验进行了验证。

摘要： 本文主要对电网扰动对G2V/V2G模式下电动汽车充电器影响进行研究.设计了8kW双向电动汽车充电器仿真模型,并基于该模型对G2V/V2G模式下发生电压跌落及三相电压不平衡等两种扰动情况进行测试与分析.仿真结果表明,在G2V模式下电网扰动对充电电流造成较大影响,电网扰动对电动汽车电池循环寿命的影响有待进一步研究.

摘要： 本文主要对电网扰动对G2V/V2G模式下电动汽车充电器影响进行研究.设计了8kW双向电动汽车充电器仿真模型,并基于该模型对G2V/V2G模式下发生电压跌落及三相电压不平衡等两种扰动情况进行测试与分析.仿真结果表明,在G2V模式下电网扰动对充电电流造成较大影响,电网扰动对电动汽车电池循环寿命的影响有待进一步研究.

摘要： 本文主要对电网扰动对G2V/V2G模式下电动汽车充电器影响进行研究.设计了8kW双向电动汽车充电器仿真模型,并基于该模型对G2V/V2G模式下发生电压跌落及三相电压不平衡等两种扰动情况进行测试与分析.仿真结果表明,在G2V模式下电网扰动对充电电流造成较大影响,电网扰动对电动汽车电池循环寿命的影响有待进一步研究.

摘要： 在该双向绝缘型DC/DC变换器中，减小2个直流电压(Ea、Eb)中量值较高的直流电压所对应的交流基波电压(Va或Vb)的脉冲宽度(α或β)，使交流基波电压(Va和Vb)的有效值一致后，根据要流入的电流值及方向，设定交流基波电压(Va、Vb)的相位差(θ)。因此，即使在2个直流电压(Ea、Eb)之差发生较大变动的情况下，也能够稳定地供应接受直流电力。

摘要： 本发明提供一种双向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器的控制方法，具有对与第一电源连接的电压型全桥式电路和与第二电源连接的电流型开关电路进行连接的变压器。在此，将由开关元件和钳位电容器构成的电压钳位电路连接到电流型开关电路上，具有使开关元件协调动作的控制电路，以操纵谐振电抗器中流动的电流。

摘要： 本发明提供一种双向DC—DC变换器，具有对与第一电源连接的电压型全桥式电路和与第二电源连接的电流型开关电路进行连接的变压器。在此，将由开关元件和钳位电容器构成的电压钳位电路连接到电流型开关电路上，具有使开关元件协调动作的控制电路，以操纵谐振电抗器中流动的电流。

摘要： 本发明公开一种储能变换器电能变换双向DCDC变换器及储能系统，双向DCDC变换器包括：380V母线侧、锂电池侧、DSP主控板、IGBT桥臂、母线侧电压采样模块、母线侧电流采样模块、锂电池侧电压采样模块、锂电池侧电路采样模块、数据通信模块、变换器控制模块和储能评估模块；其中DSP主控板分别与母线侧电压采样模块、IGBT桥臂、母线侧电流采样模块、锂电池侧电压采样模块、锂电池侧电路采样模块和数据通信模块连接，并且上述不同的模块设置在380V母线侧和锂电池侧之间。本发明不仅具有电量变换、电气隔离和调节定值的作用，还能够实现变换器能量转换过程中检测数据信息监控，实时诊断变换器能量转换程度，提高了变换器应用效率。

摘要： 在该双向绝缘型DC/DC变换器中，减小2个直流电压(Ea、Eb)中量值较高的直流电压所对应的交流基波电压(Va或Vb)的脉冲宽度(α或β)，使交流基波电压(Va和Vb)的有效值一致后，根据要流入的电流值及方向，设定交流基波电压(Va、Vb)的相位差(θ)。因此，即使在2个直流电压(Ea、Eb)之差发生较大变动的情况下，也能够稳定地供应接受直流电力。

摘要： 本发明提供一种双向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器的控制方法，具有对与第一电源连接的电压型全桥式电路和与第二电源连接的电流型开关电路进行连接的变压器。在此，将由开关元件和钳位电容器构成的电压钳位电路连接到电流型开关电路上，具有使开关元件协调动作的控制电路，以操纵谐振电抗器中流动的电流。

摘要： 本发明提供一种双向DC－DC变换器，具有对与第一电源连接的电压型全桥式电路和与第二电源连接的电流型开关电路进行连接的变压器。在此，将由开关元件和钳位电容器构成的电压钳位电路连接到电流型开关电路上，具有使开关元件协调动作的控制电路，以操纵谐振电抗器中流动的电流。

摘要： 本发明公开一种储能变换器电能变换双向DCDC变换器及储能系统，双向DCDC变换器包括：380V母线侧、锂电池侧、DSP主控板、IGBT桥臂、母线侧电压采样模块、母线侧电流采样模块、锂电池侧电压采样模块、锂电池侧电路采样模块、数据通信模块、变换器控制模块和储能评估模块；其中DSP主控板分别与母线侧电压采样模块、IGBT桥臂、母线侧电流采样模块、锂电池侧电压采样模块、锂电池侧电路采样模块和数据通信模块连接，并且上述不同的模块设置在380V母线侧和锂电池侧之间。本发明不仅具有电量变换、电气隔离和调节定值的作用，还能够实现变换器能量转换过程中检测数据信息监控，实时诊断变换器能量转换程度，提高了变换器应用效率。

摘要： 本发明提供了一种双向CLLLC谐振变换器控制方法、电子设备及变换器，方法包括：当控制模式为增大双向CLLLC谐振变换器的输出功率时，采用半桥移相调制模态增加移相角，当所述移相角等于预设的最大移相角时，采用半桥频率调制模态增加工作频率，当所述工作频率等于预设的最大工作频率时，将所述双向CLLLC谐振变换器切换至全桥工作模式，基于移相角切换值采用全桥移相调制模态增加所述移相角，以增加所述输出功率；当移相角等于所述最大移相角时，基于最小工作频率采用全桥频率调制模态增加所述工作频率，以增加所述输出功率至给定功率。本发明的技术方案解决了双向CLLLC谐振变换器输出功率不能到零和轻载时增益不可控的问题，扩大了调压范围。

摘要： 本发明提供双向变换器的控制电路，包括电流控制电路、电压控制电路、方向模式控制电路、PWM电路、驱动电路、电压基准源VREF和辅助电源电路。当双向变换器正向工作时，电流控制电路不工作，双向变换器正向输出侧的电压通过电压控制电路的反馈信号得到控制；当双向变换器反向工作时，电压控制电路不工作，双向变换器反向输出侧的电流通过电流控制电路的反馈信号得到控制；当反向输出侧的电压达到电池组C1的正常电压上限值后，驱动电路不再输出驱动信号，双向变换器停止工作。本发明实现了在双向变换器正向工作时控制正向输出侧的电压，反向工作时控制反向输出侧的电流，且在反向输出侧电压达到一定阈值后停止双向变换器工作。