一种输入串联输出并联双有源桥变换器输入电压自平衡结构

• Published in: 电力系统保护与控制 Vol. 51; no. 23; pp. 141 - 150
• Main Authors: 范恩泽, 赵鲁, 李耀华, 葛琼璇, 马呈瑶
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学,北京 100049 01.12.2023; 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所),北京 100190
• Subjects: 输入串联输出并联; input voltage sharing(IVS); coupling capacitor; 输入均压; input-series output-parallel(ISOP); common-duty-ratio control; 共占空比控制; 自平衡; 耦合电容; self-balancing; dual-active-bridge(DAB)converter; 双有源桥变换器
• ISSN: 1674-3415
• DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.230729

输入串联输出并联(input series output parallel,ISOP)双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的输入均压(input voltage sharing,IVS)主动控制策略存在控制系统复杂和传感器数量较多的问题.相反地,无源调控方法的控制系统简单,因而具有明显的优势.基于无源均压思想,提出一种适用于共占空比控制的基于耦合电容的ISOP-DAB变换器的输入电压自平衡拓扑结构,通过耦合电容使得子模块的高频链环节产生电气耦合,从而实现子模块输入电压的均衡.进一步,给出含有耦合电容的ISOP-DAB变换器的简化等效电路,并进行理论分析与推导,得到子模块输入母线电压偏差及耦合电容电流与变换器硬件参数的关系.理论计算表明该拓扑在子模块参数存在较大的偏差时仍然具有较好的IVS能力.最后,仿真和实验结果验证该拓扑的可行性和有效性.