توضیحات
ABSTRACT
High efficiency and fast dynamic response are two main control objectives for dual active bridge (DAB)
DC-DC converters. Traditional extended phase shift (EPS) control can significantly enhance the conversion efficiency of DAB DC-DC converters by reducing current stress; however, it cannot fulfill fast dynamic response requirements. In this paper, a novel hybrid control scheme consisting of EPS control and direct power control (DPC), named as EPS-DPC, is proposed. EPS-DPC control has salient features in both efficiency and dynamic performance. In order to verify the outstanding performance of the proposed EPS-DPC scheme, an experimental comparison was carried out on a scale-down DAB DC-DC converter among several control strategies, including single phase shift control with traditional voltage-loop (SPS TVL), EPS control with traditional voltage-loop (EPSVTL), and EPS-DPC. Experimental results have been high consistent with theoretical analysis, and verified these advantages of the proposed EPS-DPC scheme.
INTRODUCTION
Dual active bridge (DAB) DC-DC converters have several advantages, such as bidirectional power flow, high power density, easy implementation of zero-voltage switching, convenient access to cascading and parallelism. As a result, these converters are widely used in the distributed generation systems , DC-micro-grid systems electric vehicle charging systems , energy storage systems , and power electronic transformers inrailway locomotive applications . In applications mentioned above, it is significant to achieve robust dynamic performances of DAB DC-DC converters under challenging circumstances, such as input voltage fluctuation, output load disturbance, and etc. Various advanced control schemes have been proposed to enhance the dynamic response. Firstly, dynamic characteristics of DAB DC-DC converters were analyzed by the small-signal modeling and the discrete-time average modeling methods. A feed-forward compensation strategy , which feedbacks the load current to the control system, was used to improve transient response of DAB DC-DC converters in the load disturbance conditions. However, a table lookup is essential for the feed-forward strategy, which makes it less applicable in complex operation conditions. Besides, a model-based phase-shift (MPS) control was also .developed to improve dynamic .response under load disturbance
چکیده
راندمان بالا و پاسخ سریع پویا دو هدف اصلی کنترل برای DC-DC مبدل های دوگانه فعال (DAB) می باشند. کنترل فاز تغییر یافته سنتی (EPS) می تواند به طور قابل توجهی افزایش بهره وری تبدیل DAB مبدل DC-DC با کاهش استرس فعلی. اما نمیتواند نیازهای سریع پاسخ پویایی را برآورده کند. در این مقاله، یک طرح کنترل ترکیبی جدید شامل کنترل EPS و کنترل قدرت مستقیم (DPC)، به نام EPS-DPC پیشنهاد شده است. کنترل EPS-DPC دارای ویژگی های برجسته در عملکرد و عملکرد پویا است. به منظور بررسی عملکرد برجسته طرح EPS-DPC پیشنهاد شده، یک مقایسه تجربی در مبدل DC-DC DAB DC در مقیاس کوچک در میان چندین راهبرد کنترل، از جمله کنترل تغییر تک فاز با حلقه ولتاژ سنتی (SPS TVL) ، کنترل EPS با ولتاژ سنتی سنتی (EPSVTL) و EPS-DPC. نتایج تجربی با تحلیل تئوری سازگار بوده و این مزایای پیشنهاد شده EPS-DPC را تایید کرده است.
مقدمه
مبدلهای DC-DC دوگانه فعال (DAB) دارای مزایای متعددی از جمله جریان دو طرفه، چگالی قدرت بالا، اجرای آسان سوئیچینگ ولتاژ صفر، دسترسی آسان به آبشارها و موازی بودن است. در نتیجه، این مبدل ها به طور گسترده ای در سیستم های تولید توزیع شده، سیستم های DC-میکرو شبکه سیستم های شارژ خودروی الکتریکی، سیستم های ذخیره انرژی و ترانسفورماتورهای قدرت الکتریکی استفاده می شود. در برنامه های ذکر شده در بالا، برای دستیابی به عملکرد دینامیک قوی DAB مبدل های DC-DC در شرایط چالش انگیز، مانند نوسان ولتاژ ورودی، اختلال بار خروجی، و غیره، قابل توجه است. برای کنترل واکنش پویا، برنامه های مختلف کنترل پیشرفته پیشنهاد شده است. اولا، ویژگی های پویا مبدل های DAB DC-DC با استفاده از مدل سازی سیگنال های کوچک و روش های مدل سازی مجدد میانگین زمان سنج مورد بررسی قرار گرفت. استراتژی جبران جبران خوراک پیشنهادی که جریان بار را به سیستم کنترل بازمیگرداند، برای بهبود پاسخ گذرا از مبدلهای DAB DC-DC در شرایط مزاحم بار استفاده شد. با این حال، جستجوی جدول برای پیشبرد استراتژی پیشنهادی ضروری است، که در شرایط عملیاتی پیچیده آن را کمتر قابل استفاده می کند. علاوه بر این، یک کنترل مبتنی بر مدل (MPS) مبتنی بر مدل نیز توسعه یافته است تا بهبود پویا و پاسخ را تحت اختلالات بار
Year: 2018
Publisher : MPCE
By : Nie HOU, Wensheng SONG, Yutong ZHU, Xiao SUN, Wei LI
File Information: English Language/ 12 Page / size: 2.88 MB
سال : 1396
ناشر : MPCE
کاری از : نی HOU، Wensheng SONG، Yutong ZHU، Xiao سان، Wei LI
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 12 صفحه / حجم : MB 2.88
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.