技术原理。采用电感电流有效值最小的调制方法并适应宽电压范围的隔离DC-DC变换器控制,同时全负载范围软开关,全负载范围特别是轻载提升变换器效率。
技术路线。面向双向隔离DC-DC变换器应用场合,利用H桥双边三电平、单边三电平单边两电平、以及双边两电平模式控制电感电流有效值,实现图1(a)所示电流有效值最小点工作,同时不同功率电流有效值最小,特别是图1(b)所示将轻载电流有效值显著降低,全负载范围特别是轻载提升变换器效率。
同时,面向宽输入输出电压范围的要求利用变系数控制,实现隔离双向H桥或三电平半桥的DC-DC变换器优化控制。输入输出电压宽范围变化时,与变压器变比不匹配将造成工作电流增加损耗增加,已获得的专利技术动态调整控制参数匹配输出输入电压与变压器变比匹配,达到减小工作电流、提升效率的目的。
另一方面,利用SiC器件提升开关频率,降低开关损耗,减小无源器件,特别是变压器体积重量。
技术主要性能指标:
输入电压范围1000V-1800V,额定电压1500V,输出电压300-600V,功率85kW,大范围效率高于95%,最高效率大于97%。
技术先进性:
1、全负载范围,特别是轻载变换器效率高
2、双向变换,输入输出电压范围宽
3、采用SiC技术,提高效率2%-4%、降低体积30%-50%。
优化控制曲线 (a)电流有效值最小曲线,(b)三段式控制曲线功率-电流曲线,(c)(d)宽电压下功率电流曲线
应用领域:可应用储能、新能源变换、电力电子变压器、电动汽车充电等,也可应用于大铁、地铁、磁浮车载辅助供电系统。已面向磁浮车载辅助供电系统开发产品。
知识产权情况:已授权专利3项
技术水平:国际先进。
技术成熟度:熟化阶段。
团队简介:舒泽亮,西南交通大学教授,博士生导师。国家科学技术奖励评审专家,国家重点研发计划专项评审专家,国家自然科学基金委评审专家,四川省电源学会副理事长,国际电气与电子工程师学会Senior Member,是 “电力电子变压器”研究团队责任教授,团队主要面向电力电子技术、牵引供电与传动领域研究电力电子变压器关键技术。近5年团队主持国家级项目3 项,纵横向项目10余项,主持建设“工业电力电子实验室”,自主研发“十五模块电力电子变压器平台”“200kW 电力电子变压器环流双模块平台”“磁浮车载85kW 全SiC 直-直变换器”等实验平台二十余套,在多电平变流器技术、同相供电变换器、电力电子变压器技术、FACTS装置及电力电子应用中的数字信号处理技术等,以及面向无功谐波补偿、车载电力电子变压器、贯通式同相供电、宽禁带器件应用等方面具有相当的技术积累和研究成果。