大功率儲能型有源箝位反激變換器的研究

王云濤　楊文榮　魯兵　喻志森　劉江華

摘要：本設(shè)計(jì)主要適用于蓄電池與逆變器直流母線之間的變換器，接受逆變器的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)蓄電池的充、放電功能。主要分析了輸入（或輸出）300V，輸出（或輸入）48V的有源箝位雙向反激DC-DC變換器的電路設(shè)計(jì)原理，闡述了能量正向傳遞時(shí)的工作過程，并對主電路參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。通過搭建模型進(jìn)行仿真，得出工作過程波形。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論與仿真的正確性，以及實(shí)現(xiàn)了該反激變換器的主開關(guān)管的零電壓開通（Zero Voltage Switch，ZVS）。

關(guān)鍵詞：有源箝位；DC-DC；反激變換器

DIO：10.3969/j.issn.1005-5517.2017.2.015

引言

獨(dú)立風(fēng)能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)受天氣影響很大，輸出功率不穩(wěn)定，所以，迫切需要配置儲能系統(tǒng)來保證系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性。雙向DC-DC變換器可實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)能量與蓄電池能量的雙向傳遞。雙向DC-DC變換器朝著高頻性、高可靠性、高效率、小型輕量化和高性能的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的雙向DC-DC變換器工作在硬開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大、可靠性低，解決問題的最佳方式是采用軟開關(guān)技術(shù)。有源箝位雙向DC-DC反激變換器可以實(shí)現(xiàn)變壓器漏感能量的吸收、開關(guān)管的關(guān)斷電壓抑制，以及實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS等功能。此外，在雙向反激變換器中采用有源箝位技術(shù)，未增加電路控制的復(fù)雜程度，是雙向反激電路實(shí)現(xiàn)電壓箝位和軟開關(guān)的首選技術(shù)。

本文主要對雙向反激變換器的有源箝位變換器的工作原理和軟開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 電路拓?fù)渑c工作模態(tài)分析

1.1 電路拓?fù)?/p>

有源箝位雙向反激直流變換器的電路拓?fù)淙鐖D1所示。……