三相交错并联三电平DC-DC变换器的ZVS控制

作者：姚志刚; 张煜欣; 刘涛; 陆帅^*

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(13): 4256-4266.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.190969

• 交错并联技术
• 三电平DC-DC变换器
• 近似临界导通模式
• 零电压软开关

非隔离DC-DC变换器具有高效率、低成本、小体积的优势,广泛应用于大功率储能系统。文中研究一个通过近似临界导通模式(near critical conduction mode,near-CRM)实现零电压软开关(zero-voltage switching,ZVS)的三相交错并联三电平DC-DC变换器,以减小开关损耗和电感体积。首先,详细地分析该变换器区别于传统两电平交错并联DC-DC的电感电流纹波特性,并成功推导出纹波峰峰值解析表达式。然后,提出通过变开关频率控制纹波峰峰值和纹波反向电流的方法,以实现全负载范围的near-CRM和ZVS模式。最后,搭建一台基于IGBT器件的15kW实验样机,验证了电感电流纹波分析和提出的控制方法,其最大效率98.02%。

• 单位
  云南电力技术有限责任公司; 重庆大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室