用于电池组储能的双向DC-DC变换器研究

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201808049

系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (8): 3219-3228.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201808049

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用于电池组储能的双向DC-DC变换器研究

夏鲲, 洪信炜, 袁印, 陈昂辉

上海理工大学电气工程系,上海 200093

收稿日期:2016-11-07 出版日期:2018-08-10 发布日期:2019-01-08
作者简介:夏鲲(1980-),男,上海,博士,副教授,研究方向为电机及其控制、电力电子与电力传动; 洪信炜(1992-),男,上海,硕士生,研究方向为电力电子与电力传动;袁印(1989-),四川,硕士,研究方向为电力电子与电力传动。
基金资助:
宁波市科委重大科技攻关项目(2012B10031)

Bi-directional DC-DC Converter for Battery Energy Storage

Xia Kun, Hong Xinwei, Yuan Yin, Chen Anghui

Department of Electrical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

Received:2016-11-07 Online:2018-08-10 Published:2019-01-08

摘要/Abstract

摘要： 提出了一种非隔离式双向DC-DC变换器拓扑,该变换器拓扑以同步整流的半桥升降压电路为基础,加入电压电流双闭环控制实现锂电池组的充电和放电。详细分析了该DC-DC变换拓扑在充电、放电和并联供电模式下的工作原理。在Matlab/Simulink下建立了电路模型,并完成了系统实验,仿真和实验验证了该变换电路的可行性和可靠性。实验结果表明,该变换器电能转换效率能保持在95%以上。

关键词: 双向DC-DC, 同步整流, 半桥升降压, 电能转换, 效率

Abstract: A topology of non-isolated bi-directional DC-DC converter is proposed. The converter adopts the synchronous rectifier half bridge buck-boost circuit as the foundation using the voltage and current double closed-loop control method to achieve the function of the lithium batteries charging and discharging. The working principles of the DC-DC converter are analyzed under the charging mode, discharging mode and parallel supply mode. The simulation model for the converter circuit is established in Matlab/Simulink circumstance and the system experiment is built. The simulation and experiment verifies the feasibility and the reliability of the converter. The simulation results show that the efficiency of power conversion is over 95%.

Key words: bi-directional dc-dc converter, synchronous rectifier control, half bridge buck-boost, power transformation, efficiency

中图分类号:

TM461.3

夏鲲, 洪信炜, 袁印, 陈昂辉. 用于电池组储能的双向DC-DC变换器研究[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(8): 3219-3228.

Xia Kun, Hong Xinwei, Yuan Yin, Chen Anghui. Bi-directional DC-DC Converter for Battery Energy Storage[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(8): 3219-3228.

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Bi-directional DC-DC Converter for Battery Energy Storage

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