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大功率高效率雙向隔離DC-DC技術技術原理簡介: 采用電感電流有效值最小的調制方法并適應寬電壓范圍的隔離DC-DC變換器控制,同時全負載范圍軟開關,全負載范圍特別是輕載提升變換器效率。 技術路線: 面向雙向隔離DC-DC變換器應用場合,利用H橋雙邊三電平、單邊三電平單邊兩電平、以及雙邊兩電平模式控制電感電流有效值,實現圖1(a)所示電流有效值最小點工作,同時不同功率電流有效值最小,特別是圖1 (b)所示將輕載電流有效值顯著降低,全負載范圍特別是輕載提升變換器效率。 同時,面向寬輸入輸出電壓范圍的要求利用變系數控制,實現隔離雙向H橋或三電平半橋的DC-DC變換器優化控制。輸入輸出電壓寬范圍變化時,與變壓器變比不匹配將造成工作電流增加損耗增加,已獲得的專利技術動態調整控制參數匹配輸出輸入電壓與變壓器變比匹配,達到減小工作電流、提升效率的目的。 另一方面,利用SiC器件提升開關頻率,降低開關損耗,減小無源器件,特別是變壓器體積重量。 圖 1優化控制曲線 (a)電流有效值最小曲線,(b)三段式控制曲線功率-電流曲線,(c)(d)寬電壓下功率電流曲線技術主要性能指標: 輸入電壓范圍1000V-1800V,額定電壓1500V,輸出電壓300-600V,功率85kW,大范圍效率高于 95%,最高效率大于97%。技術先進性: 1、全負載范圍,特別是輕載變換器效率高 2、雙向變換,輸入輸出電壓范圍寬 3、采用SiC技術,提高效率2%-4%、降低體積30%-50%。 應用領域:可應用儲能、新能源變換、電力電子變壓器、電動汽車充電等,也可應用于大鐵、地鐵、磁浮車載輔助供電系統。已面向磁浮車載輔助供電系統開發產品。 知識產權情況:已授權專利3項 團隊簡介:舒澤亮,西南交通大學教授,博士生導師。國家科學技術獎勵評審專家,國家重點研發計劃專項評審專家,國家自然科學基金委評審專家,四川省電源學會副理事長,國際電氣與電子工程師學會Senior Member,是 “電力電子變壓器”研究團隊責任教授,團隊主要面向電力電子技術、牽引供電與傳動領域研究電力電子變壓器關鍵技術。近5年團隊主持國家級項目3 項,縱橫向項目10余項,主持建設“工業電力電子實驗室”,自主研發“十五模塊電力電子變壓器平臺”“200kW 電力電子變壓器環流雙模塊平臺”“磁浮車載85kW 全SiC 直-直變換器”等實驗平臺二十余套,在多電平變流器技術、同相供電變換器、電力電子變壓器技術、FACTS裝置及電力電子應用中的數字信號處理技術等,以及面向無功諧波補償、車載電力電子變壓器、貫通式同相供電、寬禁帶器件應用等方面具有相當的技術積累和研究成果。
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