ï»?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 甉|°”癄¡§‘åQšæ–°åž‹åŒå‘åƈ¾|‘逆变器,解决传统H桥逆变器存在的问题
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    甉|°”癄¡§‘åQšæ–°åž‹åŒå‘åƈ¾|‘逆变器,解决传统H桥逆变器存在的问题

    文章来源åQšç”µæ°”技æœ?作者:ã€?ã€?点击åQ?span id="HitNum">‹Æ?旉™—´åQ?span id="dTime">2020/3/13 20:31:44

    天æÓ|大学甉|°”自动化与信息工程学院、国¾|‘天‹z¥å¸‚电力公司¾læµŽæŠ€æœ¯ç ”½I‰™™¢ã€å›½¾|‘天‹z¥å®¢æœä¸­å¿ƒçš„研究人员王议锋、崔玉璐、马ž®å‹‡ã€å­Ÿå‡†ã€å†€ç¿ç³åQŒåœ¨2019òq´ç¬¬21期《电工技术学报》上撰文åQŒæå‡ÞZ¸€¿Uäº¤é”™åƈ联型双向òq¶ç½‘逆变器。实验结果表æ˜?0%è‡Ïx»¡è½½èŒƒå›´å†…逆变器效率均高于98%ã€?

    随着环境污染与资源短¾~ºç­‰é—®é¢˜çš„日益加重,针对分布式发电领域的相关研究受到òq¿æ³›å…Ïx³¨ã€‚其中,接口电èµ\是分布式发电¾pȝ»Ÿçš„重要部分,是系¾lŸå„部分之间能量变换的枢¾U½ã€‚äؓ了分布式发电¾pȝ»Ÿçš„大范围推广åQŒå®žçŽ°é«˜æ¯”例分布式发电åƈ¾|‘,¾~“解能源危机¾l™ç¤¾ä¼šé€ æˆçš„问题,分布式发ç”늚„接口电èµ\一般要求具有体¿U¯å°ã€æ•ˆçŽ‡é«˜ã€å¯é æ€§å¼ºå’Œèƒ½é‡å¯åŒå‘‹¹åŠ¨çš„特炏V€‚因此,针对上述特点的接口电路拓扑研½I¶å·²¾læˆä¸ºçƒ­ç‚V€?

    目前åQŒä¼ ¾lŸçš„接口电èµ\拓扑主要åŸÞZºŽæ¡¥å¼ç”µèµ\åQŒé€šè¿‡æŽ§åˆ¶æ¡¥è‡‚开关管实现ç”늽‘与可再生能源发电¾pȝ»Ÿé—´çš„能量‹¹åŠ¨ã€‚桥式电路凭借其可靠性高åQŒæŽ§åˆ¶ç­–略简单易行的优势åQŒå¾—åˆîCº†òq¿æ³›åº”用。但是,桥式电èµ\存在桥臂直通的问题åQŒéœ€è¦è®¾è®¡æ­»åŒºæ—¶é—ß_¼Œä¸å¯é¿å…åœ°å¼•å…¥ä½Ž‹Æ¡è°æ³¢ï¼Œä»Žè€Œé€ æˆæ³¢åŞ畸变åQŒå¢žå¤§æ×o波器的体¿U¯ä¸Žæˆæœ¬åQŒæ— æ³•å®žçŽ°å˜æ¢å™¨çš„高效率、高功率密度ã€?

    ä¸ø™§£å†³ä¸Š˜q°é—®é¢˜ï¼Œæœ‰å­¦è€…提出采用两¾l„相同的Buck电èµ\¾l“æž„¾l„成逆变器,该逆变器具有Buck电èµ\¾l“æž„½Ž€å•ã€æ˜“于控制且无桥臂直通的优点。有学者提出采用两¾l„相同的Boost电èµ\¾l“æž„¾l„成整流器,利用交错òq¶è”技术成功地降低了输出电‹¹çº¹æ³¢ä¸Žå¼€å…³ç®¡ç”‰|µåº”力。同æ—Óž¼Œå‡å°æ»¤æ‡L器体¿U¯ï¼Œæé«˜åŠŸçŽ‡å¯†åº¦ã€‚有学者提出采用两¾l„相同的Buck-Boost电èµ\¾l„成逆变器,实现了变换器的升åŽ?降压变换åQŒé¿å…äº†æ¡¥è‡‚直通问题,提高了开关频率,降低了æ×o波器体积ã€?

    但上˜qîC¸‰¾cÕd˜æ¢å™¨å‡æ˜¯åœ¨å•å‘变换的基础上进行研½IӞ¼Œæœªå®žçŽ°èƒ½é‡çš„双向‹¹åŠ¨åQŒä¸”都未å¯ÒŽ×o波器参数的选取˜q›è¡Œè¯¦ç»†çš„分析讨论ã€?

    在接口电路æ×o波器斚w¢åQŒæœ‰å­¦è€…在整流电èµ\基础上,采用LC滤æ‡L器,滤除¾|‘侧甉|µè°æ‡LåQŒé™ä½Žæ‡L形畸变率åQ›æœ‰å­¦è€…在逆变器基¼‹€ä¸Šï¼Œé‡‡ç”¨LCL三阶滤æ‡L器,在同½{‰æ×o波条件下åQŒç›¸è¾ƒäºŽLC滤æ‡L器,LCL滤æ‡L器具有更好的滤æ‡L效果åQŒä¸”对电感量的要求更ž®ï¼Œæœ‰ç›ŠäºŽå‡ž®æ×o波器的体¿U¯ï¼Œæé«˜äº†åŠŸçŽ‡å¯†åº¦ã€?

    但上˜q°æ–‡çŒ®ä»…åŸÞZºŽå•å‘变换å¯ÒŽ×o波器˜q›è¡Œè®¾è®¡åQŒéš¾ä»¥ç›´æŽ¥åº”用于双向变换器电路拓扑。在双向电èµ\拓扑中,滤æ‡L器的设计需要同时满­‘Ïx•´‹¹ã€é€†å˜ä¸¤ç§ç”µèµ\模式下的性能要求åQŒå—到多个条仉™™åˆÓž¼Œä½¿æ×o波器的设计变得更加复杂。所以针对双向拓扑中滤æ‡L器的研究ž®šéœ€å®Œå–„ã€?

    因此åQŒå¤©‹z¥å¤§å­¦ç”µæ°”自动化与信息工½E‹å­¦é™¢ã€å›½¾|‘天‹z¥å¸‚电力公司¾læµŽæŠ€æœ¯ç ”½I‰™™¢ã€å›½¾|‘天‹z¥å®¢æœä¸­å¿ƒçš„研究人员åQŒåŸºäºŽåŒBuck电èµ\拓扑åQŒå¼•å…¥äº¤é”™åƈ联技术,采用4个完全相同的Buck电èµ\åQŒè¡ç”Ÿå‡ºä¸€¿Uæ–°åž‹äº¤é”™åƈ联双Buck全桥型双向变换器。新型变换器å…ähœ‰è¾“出甉|µ¾UҎ‡Lž®ã€å¼€å…³ç®¡çš„电‹¹åº”力低与能量双向流动的优势ã€?

    此外åQŒæ–°åž‹å˜æ¢å™¨æ»¤æ‡L器的设计¾l¼åˆè€ƒè™‘整流、逆变两种电èµ\模式下的性能要求åQŒå…¼™å¾æ×o波器性能、成本与功率密度。åƈ在此基础上,对变换器的损耗进行理论分析计½Ž—,获得两种模式下的损耗分布。最后,åŸÞZºŽä¸€å?kW的实验样机对理论分析˜q›è¡ŒéªŒè¯ã€?


    å›? 5kW实验æ ähœº

    研究者进行了滤æ‡L器参数设计,实现了电感量最ž®åŒ–与良好的滤æ‡L效果。样机功率密度约è¾?2W/in3åQŒå…·æœ‰è¾ƒé«˜çš„功率密度åQŒä¸”满蝲时输出电‹¹THDä¸?.37%åQ?0‹Æ¡ä»¥ä¸Šè°æ³¢å‡ ä¹Žè¢«æ»¤é™¤ã€?

    ¾læŸè€—分析可知,整流模式下的开关管损耗占比低于逆变模式åQŒé€†å˜æ¨¡å¼ä¸‹çš„甉|„ŸæŸè€—占比低于整‹¹æ¨¡å¼ï¼Œç”׃ºŽå¼€å…³ç®¡æŸè€—占比较ž®ï¼Œé€†å˜æ¨¡å¼ä¸‹å˜æ¢æ•ˆçŽ‡ç›¸å¯ÒŽ•´‹¹æ¨¡å¼è¾ƒé«˜ã€?

    在逆变模式下,输入功率ä¸?.6kW时效率最高äؓ98.80%åQŒæ»¡è½½æ—¶æ•ˆçŽ‡ä¸?8.09%åQ›æ•´‹¹æ¨¡å¼ä¸‹åQŒè¾“入功çŽ?.7kW时效率最高äؓ98.61%åQŒæ»¡è½½æ—¶æ•ˆçŽ‡ä¸?8.01%åQŒå®žçŽîCº†å…¨è´Ÿè½½èŒƒå›´çš„高效率双向电能变换ã€?

    以上研究成果已发表在2019òq´ç¬¬21期《电工技术学报》,论文标题为“一¿Uäº¤é”™åƈ联双Buck全桥型双向åƈ¾|‘逆变器”,作者äؓ王议锋、崔玉璐、马ž®å‹‡ã€å­Ÿå‡†ã€å†€ç¿ç³ã€?

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    å…Ïx³¨æœ‰æƒŠå–?
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