针对在大功率能量存储场合适用的非隔离双向DC-DC变换器一般存在着开关损耗大、断续工作时寄生振荡等问题,研究了非隔离双向DC-DC变换器的基本原理,为了提高系统的功率密度减少系统损耗,半桥变换器的开关管互补导通,并工作在电感电流断续过零状态以实现软开关。对采用超级电容的双向变换器进行了定量分析,分析并计算了主电路电感与电容参数。同时,通过对双向变换器的控制模型的分析,对超级电容采用恒流充电、恒流恒压放电的策略,实现了双向DC-DC变换器双向工作的稳定。在以上理论分析的基础上,搭建了实验样机进行实验验证,仿真和实验结果验证了本文控制模型分析的正确性。
吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。通过分析储能节能系统结构,得出储能系统等效电路;在此基础上建立了用于储能节能系统的双向DC-DC变换器切换系统模型,构造了系统的Lyapunov函数,通过Lyapunov函数推导出系统切换控制律。在储能和放电两种工况下的仿真结果表明,系统能够完全吸收并利用电机回馈电能,保持直流母线电压稳定,实现系统节能。
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