本技术公开了应用于双有源桥变换器的高自由度调制策略及优化方法,具体按照以下步骤实施:步骤1,基于DAB变换器中开关的导通顺序及时长确定DAB变换器的工作模式;步骤2,求解各工作模式的稳态特征;步骤3,以电感电流峰值最小为优化目标,利用粒子群算法求出各工作模式下的最小峰值电流;步骤4,将步骤3求得的最优移相值输入到数字信号处理器中。本发明通过创新的DAB变换器调制策略,显著降低了电感电流有效值,大幅拓宽了DAB变换器的软开关工作范围,实现了导通损耗及开关损耗的双重降低,从而在提升电路能效、稳定性和促进技术产业化方面取得了显著成效。
背景技术
随着分布式可再生能源(如太阳能、风能等)的快速发展和电动汽车用户数量的日益增长,电力系统对高效、可靠的电能变换设备的需求日益迫切。在这一背景下,直流变换器作为电能变换的核心设备,承担着将不同电压等级的直流电能进行转换的重要任务,其性能直接影响到整个电力系统的效率和稳定性,因此成为当前研究的热点与难点。
在众多直流变换器中,双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器凭借其独特的优势脱颖而出,成为直流电能变换装备研究的焦点。DAB变换器具有结构对称、能量双向流动、电气隔离以及功率密度高等显著特点,这些特点使其能够适应复杂多变的电力环境,满足可再生能源发电、电动汽车充电以及智能电网等领域的多样化需求。
DAB变换器的基本结构由两个H桥电路组成,这两个H桥电路通过高频变压器及功率电感相连,共同构成了能量双向流动的结构,这种结构使得DAB变换器不仅能够在正向传输电能时保持高效率,还能在反向传输电能时同样表现出色,从而大大提升了其应用的灵活性和适应性。
然而,尽管DAB变换器具有诸多优势,但其在实际应用中仍面临一些技术挑战,如何进一步提高变换效率、如何优化控制策略以实现更稳定的电能传输等。因此,针对DAB变换器的研究仍在不断深入,以期在保持其优势的基础上,进一步提升其性能和可靠性,以满足未来电力系统对高效、可靠电能变换设备的需求。
实现思路