一种隔离式双向全桥DC/DC变换器的控制策略

武琳，张燕枝，李子欣，王平，李耀华，刘志刚

(1.北京交通大学 电气工程学院，北京100044;2.中国科学院电工研究所 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室，北京100190)

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隔离式双向全桥DC/DC变换器，又称双有源桥(Dual Active Bridge)，这种隔离式DC/DC变换器的优势在于:中(高)频变压器能够实现电气隔离，使系统获得更高的可靠性;逆变侧和整流侧的开关管可以实现软开关控制，减小了系统的损耗;利用变压器的漏感能够进行能量的传递，并且变流器的输入和和输出侧之间能够实现能量的双向流动;中(高)频变压器的使用，取代了传统的工频变压器，降低系统的体积和重量，提高系统的功率密度。这种变换器被广泛应用于电力电子变压器[1]、机车牵引[2]、可再生能源发电[3]、高压电机驱动[4]等场合。

自Mustansir H.Kheraluwala首次提出隔离式双向全桥DC/DC变换器的拓扑以来[5]，这种拓扑受到了广泛关注，很多学者为了提高其性能并拓宽其应用范围，在控制策略和拓扑的改进上，进行了大量的工作。Georgios D.Demetriades提出了一种占空比调制方法，进一步提高了 DAB的效率[6];为了消除变流器的无功分量，Hua Bai在变换器的逆变侧和整流侧均采用了双移相控制的策略，从而提高了变流器的效率[7];German G采用了一种移相控制和脉宽调制相结合的方法，提升了系统的效率，取得了较好的效果[8]。Kolar对DC/DC变流器采用不同拓扑和控制策略下的效率进行了比较，并给出了不同种类的变压器的损耗对系统效率的影响[9]。和非谐振式DC/DC变换器流经中(高)频变压器的方波电流相比，LC谐振式DC/DC变换器的准正弦电流，能够减小中(高)频变压器绕组涡流损耗，进一步提高了变流器的效率[10]。……