【摘 要】
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随着电动汽车的快速发展,车-电网(vehicle to grid,V2G)系统的发展也越来越受到人们的关注。在V2G系统中,电动车作为储能环节配合双向DC/DC变换器,可以对电网削峰填谷,调节电能质量与电网频率。本文在V2G系统背景下,分析了双向DC/DC的研究现状,对LLC谐振变换器技术进行研究。根据LLC谐振变换器的特性,综合定频控制和变频控制的优点,采用了二者结合的混合控制方法。在设定的三个
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随着电动汽车的快速发展,车-电网(vehicle to grid,V2G)系统的发展也越来越受到人们的关注。在V2G系统中,电动车作为储能环节配合双向DC/DC变换器,可以对电网削峰填谷,调节电能质量与电网频率。本文在V2G系统背景下,分析了双向DC/DC的研究现状,对LLC谐振变换器技术进行研究。根据LLC谐振变换器的特性,综合定频控制和变频控制的优点,采用了二者结合的混合控制方法。在设定的三个最佳开关方式条件下,筛选出了适用于全桥三电平结构的最佳开关方式。在此基础上,分别对变换器正反向运行时的电压增益进行划分,在正反向运行的高、中、低三种增益模式下,研究了所有增益模式的原理和模态。采用基波分析法(First Harmonic Analysis,FHA)对变换器正反向运行的高、中、低三种增益模式进行研究。验证了混合控制的正确性。研究了变换器正反向运行的软开关特性,求解出了变换器的部分参数,通过仿真对所有增益模式以及软开关进行了验证。针对控制器、驱动以及开关管参数差异导致的中点电位失衡问题,在拓扑结构上引入飞跨电容实现中点电压的自平衡。分析了引入飞跨电容的全桥三电平DC/DC变换器模态,实现了通过飞跨电容给输入分压电容提供额外的电流补偿支路,研究了影响中点电压稳态误差的影响因素,推导出了稳态电压差表达式,通过仿真进行了验证。设计了基于DSP与FPGA控制器的双向全桥三电平LLC谐振变换器实验平台,通过实验验证本文理论的正确性和有效性。本文图片62个,表格3个,参考文献75篇。
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