一、双有源桥
1.1介绍
双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器是一种高效的隔离式双向DC-DC变换器,由于它能双向传输功率,提供电气隔离等特点,广泛应用于直流微网,交通电气化,数据中心供电系统等领域中。
1.2结构
图 2 显示了 DAB 的拓扑结构,它由两个电源、两个全桥电路、两个电容、一个电感和一个变压器组成。高频变压器在两个电压电平之间提供所需的电流隔离和电压匹配。电感用作瞬时储能装置。
1.3特点
- 电气隔离
- 结构对称,功率双向传输
- 易于实现软开关,效率高
- 体积小,功率密度高
1.4调制技术
DAB一般工作在定频模式,将两个桥的占空比保持在50%,其中功率流动是通过改变两个电桥之间的相位即相移(phase shift)而实现的。
按控制自由度分类
- 单移相(signal-phase-shift,SPS)
- 扩展移相(extended-phase-shift,EPS)
- 双重移相(Dual-phase-shift,DPS)
- 三重移相(triple-phase-shift,TPS)
这些方式都是通过改变双有源桥变换器原副边相对相移而实现的,其中TPS是最一般的形式,其他集中都是TPS的特殊形式。SPS、EPS和DPS控制的时序图如图5所示。
1.5研究方向
- 硬件设计
- 控制方案
- 拓扑变体
- 软开关方案
二、参考资料
[1]: B. Zhao, Q. Song, W. Liu and Y. Sun, “Overview of Dual-Active-Bridge Isolated Bidirectional DC–DC Converter for High-Frequency-Link Power-Conversion System,” in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 29, no. 8, pp. 4091-4106, Aug. 2014, doi: 10.1109/TPEL.2013.2289913.
[2]: https://www.power-and-beyond.com/a-bidirectional-dcdc-converter-in-dab-topology-a-70a2e09c13a1317ef77a12dce64e45ba/