电工技术学报  2022, Vol. 37 Issue (18): 4707-4719    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211940
电力电子 |
三重移相调制模式下双有源变换器的直接功率控制
高宇1, 李若愚1, 李林柘1, 谢锡锋1,2, 舒泽亮1
1.西南交通大学电气工程学院 成都 611756;
2.广西水利电力职业技术学院 南宁 530023
Triple Phase Shift Modulation-Based Direct Power Control Strategy for a Dual Active Bridge Converter
Gao Yu1, Li Ruoyu1, Li Linzhe1, Xie Xifeng1,2, Shu Zeliang1
1. School of Electrical Engineering Southwest Jiaotong University Chengdu 611756 China;
2. Guangxi College of Water Resources and Electric Power Nanning 530023 China
全文: PDF (2632 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 为减小双有源桥(DAB)变换器的电流应力和导通损耗,提升变换器效率,该文提出一种三重移相(TPS)调制模式下的电感电流优化控制方法。针对TPS调制模式下DAB多工作模式产生的复杂优化问题,该文在交流模型的基础上,借鉴对称变换和空间投影思想对变换器可行域进行化简,并以减小电感电流为优化目标,采用最优性条件进行求解得到优化结果。此外,为进一步提高动态性能,提出一种基于最小电感电流有效值模型的直接功率控制(DPC)算法,在输入电压波动和负载突变的情况下,变换器能实现电压快速无超调稳定输出。最后,在SiC器件的小功率实验平台上进行实验,验证了该控制策略的优越性。
服务
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
高宇
李若愚
李林柘
谢锡锋
舒泽亮
关键词 双有源桥(DAB)变换器三重移相(TPS)调制最优性条件求解法直接功率控制    
Abstract:In order to reduce the current stress and conduction loss of dual active bridge converter (DAB) and improve the efficiency of the converter, this paper proposes an optimal control method based on the inductor current under the mode of triple phase shift (TPS) modulation. Considering the complex optimization issue caused by DAB multi-mode operations in TPS modulation, a symmetric transformation and a space projection method based on an AC equivalent model are used to eliminate redundant feasible regions. Taking the minimum inductive current as the optimization object, this strategy uses the optimality conditions to resolve it. In addition, to improve the dynamic performance, a direct power control strategy (DPC) incorporated with a minimum inductor RMS current model is explored. In the case of input voltage fluctuation and load mutation, the converter can achieve accurate control output without overshoot within a few of duty cycles. Finally, the proposed strategy is verified on a low-power prototype using SiC devices.
Key wordsDual active bridge (DAB) converter    triple phase shift (TPS) modulation    optimality conditions solving    direct power control   
收稿日期: 2021-11-29     
PACS: TM46  
基金资助:国家自然科学基金项目(52077183)和广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目(桂教人才〔2020〕6号)资助
通讯作者: 舒泽亮 男,1979年生,教授,博士生导师,研究方向为电力电子技术及应用、多电平变换装置和同相供电系统等。E-mail: shuzeliang@swjtu.edu.cn   
作者简介: 高 宇 男,1997年生,硕士研究生,研究方向为隔离DC-DC变换器拓扑及控制策略。E-mail: mer_swjtu@163.com
引用本文:   
高宇, 李若愚, 李林柘, 谢锡锋, 舒泽亮. 三重移相调制模式下双有源变换器的直接功率控制[J]. 电工技术学报, 2022, 37(18): 4707-4719. Gao Yu, Li Ruoyu, Li Linzhe, Xie Xifeng, Shu Zeliang. Triple Phase Shift Modulation-Based Direct Power Control Strategy for a Dual Active Bridge Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2022, 37(18): 4707-4719.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211940          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2022/V37/I18/4707