双向DC-DC变换器的设计文献综述

 2022-01-08 10:01

全文总字数:3766字

文献综述

文 献 综 述一. 课题研究背景及意义随着经济的发展和社会的进步,我国制造业愈发强大,我国对电能的需求和依赖日益增加,同时寻找清洁可持续的新能源也是现代社会发展的一个重要方向。

双向DC-DC变换器由于具有结构简单、效率高以及能量双向流动等优点,在现代电气领域中扮演着越来越重要的角色,被广泛地应用于燃料电池、混合动力汽车、储能系统中的接口转换器、智能电网、不间断电源[1, 2]、光伏并网[3]以及风力发电等领域。

在实际应用中,双向DC-DC变换器的一侧配置电源、另一侧配置蓄电池或超级电容等储能装置,即可以实现能量的双向流动,从而有效减小系统体积,提高能量利用效率,缩减加工制造成本[4-6]。

双向DC-DC变换器既可以工作于Buck模态,也可以工作于Boost模态,即在能量需要双向流动的系统中应用比较广泛。

双向DC-DC变换器不仅在上述领域中诸多电能转换的场合中承担着至关重要的作用[7-9],还在充电桩、不间断电源、微电网系统等作为基本单元结构,因此,对双向DC-DC变换器进行深入地研究具有十分重要的理论意义和实用价值。

二. 国内外研究现状单向直流变换器大体上可以分为六种:降压式(Buck)结构、升压式(Boost)结构、升降压式(Buck-Boost)结构、Cuk结构、Zeta结构和Sepic结构。

因为功率流动方向为单方面流动,我们所谓的双向是在单向的基础之上发展而来,即以单向直流变换器为基础,通过MOSFET可以得到双向流电流,或者通过双向开关管并联实现双向功率变换,得到双向DC-DC变换器,实现能量的双向流动。

从实际的角度出发,可视作两个单向DC-DC变换器叠加的应用,但它有着总元件数量少、体积与重量小、效率高等优点[10]。

为了满足不同场合与不同需求,双向DC-DC变换器可以细分出各种拓扑,按照是否具有电气隔离功能,可以分为隔离型和非隔离型两类[11]。

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