【摘 要】
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随着现代工业和社会的发展,能源的利用和需求已经不再局限于化石类等一次能源,绿色清洁能源成为新时代必须。风能、光伏等新能源发电具有随机性、间歇性和不可控性的特点,对接入电网的稳定运行具有一定的冲击。发电设备、储能装置与电网组成的混合交直流微电网可以有效的解决上述问题。隔离双向全桥DC-DC变换器（Isolated Dual Active Full Bridge DC-DC Converter,DAB
【基金项目】
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高频电力电子技术及应用研究（河北省引进海外高层次人才“百人计划”资助） 编号:E2015100007；
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随着现代工业和社会的发展,能源的利用和需求已经不再局限于化石类等一次能源,绿色清洁能源成为新时代必须。风能、光伏等新能源发电具有随机性、间歇性和不可控性的特点,对接入电网的稳定运行具有一定的冲击。发电设备、储能装置与电网组成的混合交直流微电网可以有效的解决上述问题。隔离双向全桥DC-DC变换器（Isolated Dual Active Full Bridge DC-DC Converter,DAB）是新能源电力与电网的重要接口,它可以实现能量的双向流动,具有结构简单对称,较高的功率密度,电气故障隔离,并且易实现软开关等优点。除在微网领域的应用外,DAB变换器还在新能源电动汽车、直流固态变压器和电力机车牵引供能等有着重要的应用,因此隔离双向全桥DC-DC变换器成为时下研究热点。本文结合现代电力能源行业的发展,对隔离双向全桥DC-DC变换器的应用背景和研究现状简要概述,阐明其在新能源应用重要意义。着重研究DAB变换器的移相调制方式,对单重移相（Single-phase-shift modulation,SPS）、拓展移相（Extend-phaseshift modulation,EPS）、双重移相（Daul-phase-shift modulation,DPS）和三重移相（Triplephase-shift modulation,TPS）调制原理介绍,并提出统一移相调制模型。针对上述移相调制方式工作模式分阶段介绍,建立变换器传输功率,回流功率,电流应力等数学模型并进行优化分析其优缺点。为提高变换器的整体性能,综合比较上述移相调制方式,双重移相调制因具有单重移相调制简单又具有三重移相调制的灵活性而成为隔离双有源桥电路最常见的调制策略。为充分利用双重移相调制在双有源桥变换器的应用优势,减小传统双重移相调制在非重载条件下峰值电流和伴有的较大回流功率,本文提出一种新型双重移相（Novel-dual-phase-shift,NDPS）调制。该新型双重移相调制相较于传统双重移相调制在非重载条件下具有更小的回流功率和峰值电流,进而提高变换器的效率。最后本文搭建了隔离双向全桥DC-DC变换器的实验样机,介绍实验硬件和软件的设计工作。利用实验平台实现移相调制方式,验证了新型双重移相在非重载条件下回流功率、电流峰值和输出效率等性能的优越性和理论分析正确性。
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