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能量路由器中双有源桥直流变换器多目标优化控制策略 认领 被引量:1
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作者 周兵凯 杨晓峰 +3 位作者 张智 李泽杰 郑琼林 Pavel Kobrle 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期3030-3040,共11页
为提升能量路由器中双有源桥(DAB)变换器的传输效率,同时改善系统的动态特性,该文提出一种基于扩展移相的输出电压模型预测控制与梯度下降算法实现回流功率优化的混合控制策略。首先,建立DAB变换器在单移相和扩展移相控制下的传输功率... 为提升能量路由器中双有源桥(DAB)变换器的传输效率,同时改善系统的动态特性,该文提出一种基于扩展移相的输出电压模型预测控制与梯度下降算法实现回流功率优化的混合控制策略。首先,建立DAB变换器在单移相和扩展移相控制下的传输功率数学模型,分析回流功率产生机理,并推导扩展移相控制下的输出电压状态空间平均化方程;其次,在DAB变换器输出电压模型预测控制基础上提出基于梯度下降算法的回流功率优化策略。搭建小功率实验样机,并与传统单移相控制进行对比,实验结果证明了该文所提控制策略的有效性及正确性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 扩展移相控制 回流功率优化 动态响应 梯度下降算法
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扩展移相控制的双有源桥DC-DC变换器的优化控制策略 认领 被引量:3
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作者 郭华越 张兴 +2 位作者 赵文广 高帅 王付胜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期3889-3898,共10页
该文将扩展移相控制下的双有源桥DC-DC变换器分为0≤D1≤D2≤1与0≤D2<D1≤1两种工作模式,分析扩展移相控制下的电流应力特性与零电压导通特性,推导在此控制方式下全功率范围内实现最小电流应力的优化方案,该方案能使所有开关管在全... 该文将扩展移相控制下的双有源桥DC-DC变换器分为0≤D1≤D2≤1与0≤D2<D1≤1两种工作模式,分析扩展移相控制下的电流应力特性与零电压导通特性,推导在此控制方式下全功率范围内实现最小电流应力的优化方案,该方案能使所有开关管在全功率范围内实现零电压导通。对比该方案与现有的扩展移相控制方案、双重移相控制方案、三重移相控制方案的电流应力优化效果与零电压导通特性。同时,该文将双有源桥DC-DC变换器的稳态性能与动态性能的优化相结合,为增强其动态性能,提出环内直接功率控制方案,该方案与最小电流应力控制方案同时作用,当运行状况发生变化后,在保证对电流应力优化的同时,能实现快速的动态响应。最后通过实验结果验证该方案的有效性。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 扩展移相控制 电流应力 软开关 KKT条件 环内直接功率控制
基于扩展移相控制的双向有源桥变换器回流功率优化 认领 被引量:11
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作者 侯旭 曾正 +2 位作者 冉立 刘清阳 宋春伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期7004-7014,共11页
为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细... 为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细阐述回流功率的产生机理,在传输功率特性中引入电路的回流功率特性。其次,分析不同电压转换比下,回流功率与传输功率的耦合关系,提出DAB变换器的回流功率最优控制模型。搭建DAB变换器的实验样机,分析最优回流功率控制下的变换器工作特性,对比研究不同控制策略下DAB内部的回流功率,验证了所提回流功率最优控制模型的有效性。 展开更多
关键词 双向有源桥变换器 回流功率 扩展移相控制 电压转换比 最优控制
基于动态矩阵控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化策略 认领 被引量:1
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作者 杨向真 陈曦 +1 位作者 杜燕 孔令浩 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期105-114,共10页
为了提高拓展移相控制的双有源桥DAB(dual active bridge)DC-DC变换器的电压动态响应性能,降低系统的电流应力,利用使电流应力最小的优化相移比与输出电压之间的关系,提出了一种将电压动态矩阵控制DMC(dynamic matrix control)算法与变... 为了提高拓展移相控制的双有源桥DAB(dual active bridge)DC-DC变换器的电压动态响应性能,降低系统的电流应力,利用使电流应力最小的优化相移比与输出电压之间的关系,提出了一种将电压动态矩阵控制DMC(dynamic matrix control)算法与变换器电流应力优化方法相结合的控制算法,并从预测模型、滚动优化和反馈校正3个环节详细介绍了DAB的DMC电压预测控制的具体实现过程。最后,将所提控制方法与电压闭环PI控制的拓展移相电流应力优化算法进行了仿真比较。仿真结果表明:该方法不仅减小了电流应力,而且在变换器启动阶段、输入电压突变和负载突变时大大改善了变换器的电压动态响应性能。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 拓展移相 动态矩阵控制 电流应力 动态性能
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基于扩展移相控制下双有源桥移相角优化选取与分析 认领
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作者 涂春鸣 管亮 +1 位作者 肖凡 周达 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期850-861,共12页
双有源桥(DAB)采用扩展移相(EPS)控制时,在同一传输功率下存在移相角的多种不确定组合。合适的移相角选取不仅是确保DAB满足功率传输要求的前提,同时也是降低回流功率、减小电流应力的重要保障。基于此,首先,提出了一种EPS控制下的DAB... 双有源桥(DAB)采用扩展移相(EPS)控制时,在同一传输功率下存在移相角的多种不确定组合。合适的移相角选取不仅是确保DAB满足功率传输要求的前提,同时也是降低回流功率、减小电流应力的重要保障。基于此,首先,提出了一种EPS控制下的DAB移相角优化选取方法,所建立的传输功率表达式可以降低传输功率特性的分析难度和计算复杂度;其次,在综合考虑回流功率与电流应力优化的前提下,可以进一步明确移相角的选取范围;最后,仿真与实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双有源桥 扩展移相控制 移相角 回流功率 电流应力
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基于扩展相移的双有源全桥DC-DC变换器多目标优化控制方法 认领 被引量:4
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作者 安峰 宋文胜 杨柯欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期822-831,961共11页
文中以双有源全桥DC-DC变换器为研究对象,为了同时提高变换器的效率和动态性能,提出一种基于扩展相移的优化功率控制方法。通过全面分析变换器在扩展相移下的相移量关系以获取电流应力的全局最优解来进一步提高变换器效率。同时,通过引... 文中以双有源全桥DC-DC变换器为研究对象,为了同时提高变换器的效率和动态性能,提出一种基于扩展相移的优化功率控制方法。通过全面分析变换器在扩展相移下的相移量关系以获取电流应力的全局最优解来进一步提高变换器效率。同时,通过引入虚拟电压分量对变换器的传输功率进行在线估算以提高其对于负载突变及输入电压突变时的响应能力。此外,该方法不需要储能电感等电路参数参与控制,增加了控制系统的兼容性和可移植性。最后,对所提出的扩展相移优化功率控制方法、双重相移的电流应力优化及传统扩展相移的电流应力优化算法进行对比实验验证。实验结果表明:该方法可以进一步地减小电流应力,提高变换器的效率,同时可显著地提高变换器对于输入电压突变和负载突变时的动态特性。 展开更多
关键词 双有源全桥DC-DC变换器 扩展相移控制 多目标优化 动态响应 效率
双有源桥变换器低平均电流的调制研究 认领
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作者 刘飞龙 郑智文 +2 位作者 孙孝峰 齐磊 赵巍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期4884-4891,共8页
为减小双有源桥变换器的IGBT开关通态损耗,该文提出一种降低电感平均电流的优化混合控制法,通过切换不同的控制模式保持双向变换器电感平均电流最小,以提高功率传输效率。论文通过对扩展移相控制(extended phase shift control,EPS)工... 为减小双有源桥变换器的IGBT开关通态损耗,该文提出一种降低电感平均电流的优化混合控制法,通过切换不同的控制模式保持双向变换器电感平均电流最小,以提高功率传输效率。论文通过对扩展移相控制(extended phase shift control,EPS)工作原理分析、各开关时刻电感电流及功率传输分析,建立平均电流数学模型,通过分析不同模态的平均电流确立调制方案,并通过效率分析验证方案的可行性。 展开更多
关键词 扩展移相控制 IGBT 混合控制法 平均电流 数学模型
全桥隔离DC/DC变换器相移控制方法研究 认领
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作者 袁雪 《电气自动化》 2017年第4期7-10,共4页
隔离DC-DC变换器作为电力电子变压器机车牵引变流器的重要部分。重点对全桥拓扑的相移控制算法开展了研究。首先,分析了变换器的拓扑及其工作原理,并建立了基于开关函数的变流器数学模型。然后,分别对传统相移控制、扩展相移控制以及双... 隔离DC-DC变换器作为电力电子变压器机车牵引变流器的重要部分。重点对全桥拓扑的相移控制算法开展了研究。首先,分析了变换器的拓扑及其工作原理,并建立了基于开关函数的变流器数学模型。然后,分别对传统相移控制、扩展相移控制以及双重相移控制三种典型相移控制方法进行了理论对比研究,分析了变换器中存在回流功率的现象,并给出了满足最大输出功率时相应相移量的最佳取值范围。最后,研制了1.5 k W小功率实验平台并进行了实验验证,实验结果表明:与传统相移控制相比,扩展相移控制和双重相移控制均可以提高系统效率,且双重相移控制系统效率最高,在额定工作状态下,系统效率可达到93%。 展开更多
关键词 扩展相移控制 双重相移控制 全桥隔离DC-DC变换器 回流功率 1.5 kW小功率实验平台
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