双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究.docx

双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究
双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究
摘要：
随着能源转型的推进和电动汽车的快速发展，双向DC-DC变换器被广泛应用于电动汽车充电桩、微网和储能系统等领域。其中，三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器由于具有较低的开关电压应力、高效率和宽输入电压范围等特点，成为一种非常有吸引力的拓扑结构。而全局最小峰值电流则是提高变换器效率和降低开关损耗的关键因素。本论文通过对双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流进行研究，探索提高变换器性能的方法。
关键词：双PWM控制；三电平半桥；隔离型；双向DC-DC变换器；全局最小峰值电流。
1.引言
随着可再生能源的不断发展和电动汽车的普及，对于高效率的能量转换器的需求越来越迫切。双向DC-DC变换器作为一种重要的能量转换器，可以实现能量在不同电压等级之间的转换和传输。其中，三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器由于其较低的开关电压应力、高效率和宽输入电压范围等优点，得到了广泛关注。
2.三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的基本原理
三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器由两个三电平半桥电路和一个变压器构成。变换器的输入端和输出端都通过变压器隔离，实现了双向能量传输。其中，三电平半桥电路的控制由双PWM信号实现，可以控制半桥开关的导通和关断。通过调节PWM信号的占空比和频率，可以实现变换器的输出电压调节。
3.双PWM控制策略
双PWM控制策略是指同时对两个三电平半桥电路中的PWM信号进行控制。通过调整两个PWM信号的相位差，可以控制变换器的输出电压和功率。在双PWM控制策略下，变换器不仅具有较宽的输入电压范围和高效率，还能够实现高质量的变换器输出电压波形。
4.全局最小峰值电流的优化方法
全局最小峰值电流是指变换器在不同工作状态下的最小峰值电流。通过减小最小峰值电流，可以降低变换器的开关损耗和输出滞后现象。本论文提出了一种基于双PWM控制的全局最小峰值电流优化方法，通过调节PWM信号的频率和相位差，使得变换器在不同工作状态下的最小峰值电流达到最小化。
5.实验结果和分析
通过搭建实验平台并进行实验验证，得出了双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流的优化结果。实验结果表明，通过调节PWM信号的频率和相位差，可以使得变换器的最小峰值电流减小，进而提高变换器的效率和稳定性。
6.结论
本论文通过对双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流进行研究，提出了一种基于双PWM控制的全局最小峰值电流优化方法。实验结果表明，通过调节PWM信号的频率和相位差，可以优化变换器的最小峰值电流，提高变换器的效率和稳定性。这对于提高能量转换器的效率和降低开关损耗具有重要意义，并对于推动电动汽车等领域的发展具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]ChenH,ShenS,ZhaoZ.AnalysisandImplementationofaDual-ModeDual-Active-Bridge(DM-DAB)BidirectionalDCDCConverterforEnergyStorageSystems—PartI:OperatingPrincipleandAnalysis[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2014,29(6):2934-2947.
[2]GuoP,XinQ,ShaoS.AnalysisandImplementationofaDual-ModeDual-BidirectionalDC/DCConverterforVehicle-to-GridApplications[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2019(10):7595-7604.
[3]ZhangJ,NgoKDT,WuB,etal.MultilevelDual-Active-BridgeConverterWithSharedPrimary?SideCapacitors[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2017,32(3):2148-2159.