多相非隔离双向DC-DC变换器新型耦合电感设计

作者：刘朝辉; 刘海峰; 张宁

来源：电力科学与技术学报, 2018, 33(01): 38-45.

• “EIE”型耦合电感
• 交错并联磁集成
• 耦合系数
• 双向DC-DC
• 磁路模型与仿真

多相交错型磁耦合双向DC-DC变换器(BDC)的耦合电感普遍存在设计复杂、开模昂贵、局部温升较高以及耦合非对称等缺点。提出一种新型"EIE"结构耦合电感器,应用于两两对称耦合的四相磁集成BDC。根据电感集成原理和磁路等效原则,分析其磁通及气隙分布,建立考虑边缘磁阻和气隙磁阻的磁路模型,推演出耦合磁件自感、互感及耦合系数,给出可实现磁通对称化和解耦集成的设计原则和方法。该结构耦合电感器可实现耦合系数高自由度调节,并解决了传统"E"形铁芯构造的耦合电感器中边缘气隙磁通损耗较高的缺点。通过有限元仿真和实验,验证了磁路理论和设计方法的正确性,以及在稳态损耗、暂态响应和效率等方面优越性。

• 单位
  国网河北省电力公司