PDF《变换器》

第6期收稿日期:2016鄄12鄄27;

修回日期:2018鄄10鄄07 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51577002);

安徽省 自然科学基金资助项目(1408085ME80);

安徽省教育厅自然 科学重点资助项目(KJ2012A048) Project Supported by National Natural Science Foundation of China(51577002);

Natural Science Foundation of Anhui Provi鄄nce(1408085ME80);

Key Natural Science Project of Education Department of Anhui Province(KJ2012A048) 双向直流变换器是含储能系统低压可再生能 源并网发电中的重要组成部分[1鄄4] .

在储能系统中, 双向直流变换器有双向输送能量的作用[5鄄7] . 传统双向直流变换器[8] 可以实现能量双向变换, 在功能上相当于一个基本 Boost 变换器和一个基 本Buck 变换器,结构简单,但存在着输入电流与 输出电流纹波大、开关管电压应力大、电压变换比 小等不足. 文献[9]中的交错并联双向直流变换器 把两个电感电流进行交错并联,降低了输入电流纹 波,有利于改善变换器的效率和优化变换器的动态 响应,而该变换器没有提高升压比,难以适用于输 入输出电压变换比大的场合;

文献[10鄄12]利用单相 耦合电感研究了双向直流变换器,提高了电压变换 比,但该结构输入电流和输出电流纹波较大且漏感 会造成开关管两端的电压尖峰,影响变换器的转换 效率. 本文研究了一种双向大变比直流变换器,在低 DOI:10.13234/j.issn.2095鄄2805.2018.6.45 中图分类号:TM46 文献标志码:A 适于可再生能源发电储能系统中的双向直流 变换器 吴贵洋,王建章,胡雪峰 (安徽工业大学电气与信息工程学院,马鞍山 243032) 摘要:研究了一种交错式双向直流变换器,该变换器工作在 Boost 方向时输入端进行交错并联,减小了输入 电流纹波,输出端进行交错串联,提高了升压变比;

工作在 Buck 方向时,输入端进行交错串联,输出端进行交错 并联,因此该模式下具有较大的降压变比,同时减小了输出电流纹波. 另外,在两种工作模式下,功率器件的电 压应力都得到了降低. 详细地分析了该变换器在两种模式下的工作原理及稳态特性,最后给出了实验结果以验 证理论分析的正确性. 关键词:双向直流变换器;

大变比;

电流纹波;

电压应力 Bidirectional DC/DC Converter for Energy Storage System in Renewable Power Generation WU Guiyang, WANG Jianzhang, HU Xuefeng (School of Electronic and Information Engineering, Anhui University of Technology, Ma, anshan 243002, China) Abstract: An interleaved鄄type bidirectional DC/DC converter is studied in this paper. When this converter operates in Boost mode, the input is connected in parallel, which reduces the input current ripple;

meanwhile, the output is connected in series so that a large voltage conversion ratio is achieved. When it operates in Buck mode, the input is connected in series while the output is connected in parallel, which extends the step鄄down ratio and minimize the output current ripple. Moreover, the voltage stresses of power devices can be reduced in both modes. The operation principles and steady鄄state characteristics of the proposed converter in both modes are analyzed in detail. Finally, experimental results were given to verify the theoretical analysis. Keywords: bidirectional DC/DC converter;

large conversion ratio;

current ripple;

voltage stress 电源学报Journal of Power Supply Vol.16 No.6 Nov.

2018 第16 卷第6期2018 年11 月 总第