双重移相DAB变换器回流功率优化与电流应力优化的对比研究

作者：胡燕; 张天晖; 杨立新; 关清心; 张宇

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(S1): 243-253.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.191179

• 双有源桥
• 双重移相
• 自适应软开关
• 优化控制
• 电流应力
• 回流功率

针对双重移相控制的双有源桥(dualactivebridge,DAB)DC-DC变换器进行效率优化的研究。首先,建立以传输功率为控制量的大信号模型,设计基于直接功率控制的输出电压闭环控制方法,实现输出电压的精准控制。在此基础上,基于确定的传输功率,通过内移相角和外移相角的选取来实现变换器回流功率或电流应力的最小化。详尽分析了DAB在4种功率模态下的软开关特性、电流应力特性及回流功率特性。提出2种效率优化控制策略——电流应力最小化控制以及回流功率最小化控制,分析软开关约束条件对优化效果的影响,并对2种控制策略进行对比。结果表明,电流应力最小化相比回流功率最小化能获得更高的效率。在轻负载下,如果能保证所有开关管实现零电压开通,将显著提高电流应力,从而降低效率。最后,搭建实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性。

• 单位
  强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学; 电子工程学院