宽电压范围双向DC-DC变换器的控制策略研究

王静，李建国，张雅静，王久和，熊天龙

（1.深圳供电局有限公司电力科学院，广东深圳518000；2.北京信息科技大学自动化学院，北京 100192；3.清华四川能源互联网研究院，四川成都610042）

1991年，R.W.De-Doncker提出了双主动全桥（dual active bridge，DAB）的 DC-DC变换器，DAB具有容易实现软开关、可以双向传输功率、输入和输出侧电气隔离、系统功率密度高和模块化程度高的优点，因此，在中小功率的DC-DC变换中，DAB获得越来越多的关注和应用[1-3]。

随着化石能源的危机，以及面临的环境污染越来越严重，以太阳能和风能为代表的新能源得到了越来越多的关注。直流电网技术是解决大规模可再生能源可靠接入的有效方法，也是新能源并网带来电力系统稳定性的有效解决途径之一。为满足不同电压等级直流系统之间的电压变换以及能量双向流动的需要，DAB在新能源并网、储能系统接入、轨道机车牵引以及电动汽车的充放电均获得了广泛应用[4-7]。

已有较多文献对DAB的特性以及改进措施进行了研究，其中，文献[8]对DAB的全阶连续时域的平均模型和动态分析进行了研究，为控制器的设计建立了基础。文献[9]对DAB隔离双向电压变换在稳态状态的基本工作原理、设计和控制方法进行了系统介绍。文献[10-13]分别对DAB的死区效应、Si和SiC开关器件的实验比较、电力电子开关的电流应力优化和系统效率优化等进行了研究。文献[14-16]对DAB的工作模式和软开关行为进行了研究，提出了满足软开关和最小回流功率的控制策略，以及单边全桥脉冲宽度调制的方法，提高了DAB的效率。……