论文部分内容阅读
近年来,随着电动汽车和分布式新能源发电的日益兴起,让人们越来越关注应用了V2G(Vehicle to Grid)技术的直流微电网,而支持大功率能量双向流动的双全桥DC/DC变换器则被广泛认为是实现电动汽车动力电池与直流微电网能量双向流动的重要拓扑方案之一。 本文绪论部分介绍了V2G技术和直流微电网的基本概念,分析双向变换器的演变过程,另外对几种传统双向DC/DC变换器的优缺点进行了总结,并明确了选用双向全桥DC/DC变换器作为本文研究对象。同时对双向全桥DC/DC变换器的国内外研究现状进行了介绍,分析了该拓扑结构所存在的不足,并且将其拓扑特点与应用了V2G技术的直流微电网进行结合,引申出了多模块化双全桥DC/DC变换器系统。 由于双全桥DC/DC变换器在移相控制方式下,会存在轻载时输入输出电压范围变窄、无法实现软开关等问题,使得变换器轻载工作效率、稳定性均降低。针对上述问题,本文提出了多模块化双全桥DC/DC变换器的拓扑结构,该变换器可以根据传输功率的大小,自动调整工作模块的数量,在轻载状态时,变换器系统会工作在单模块双全桥DC/DC变换器状态下,此时变换器的储能电感相较同等额定功率下电感值更大,因此扩大了变换器软开关的工作范围,另外电感值的增大也扩大了变换器软开关状态下的功率传输范围。在对比了多种并联型变换器均流方式的优缺点之后,考虑到内环均流法具有更加简单和控制灵活的特性,选用其作为多模块化双全桥DC/DC变换器的控制方式。并且利用MATLAB Simulink对多模块化双全桥DC/DC变换器的工作原理进行了仿真验证分析。 最后搭建了1KW的双模块双全桥DC/DC变换器实验平台,其中采用TMS320F28335作为数字控制芯片,实验结果验证了前述理论分析的正确性和有效性。