Investigación sobre sistema de carga aislado bidireccional basado en convertidor resonante
Autores: Zhou, Kai; Sun, Yue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre sistema de carga aislado bidireccional basado en convertidor resonante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de carga
Flujo bidireccional
Corrección del factor de potencia
Salida de voltaje
Control de corriente
Convertidor resonante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un sistema de carga aislado bidireccional de dos etapas, que puede realizar el flujo bidireccional de energía eléctrica, no solo haciendo que la energía eléctrica fluya desde el lado de la red hacia el lado de la batería, sino también convirtiendo la energía de la batería en corriente alterna monofásica para suministrar a otros equipos eléctricos. El sistema de carga también tiene la función de corrección del factor de potencia y salida de voltaje de amplio rango. La etapa frontal del sistema de carga es un convertidor de corrección del factor de potencia de estructura de polo totem bidireccional con una estrategia de control de lazo cerrado doble de voltaje y corriente para garantizar la estabilidad del voltaje del bus DC, y la etapa posterior es un convertidor resonante CLLLC bidireccional, que adopta una estrategia de arranque suave de alta frecuencia para reducir la corriente de arranque y garantizar la operación segura del convertidor. Además, se utiliza una estrategia de control de frecuencia para que tenga características de salida de DC de amplio rango. En este documento, se lleva a cabo el análisis de principio y el cálculo de parámetros del sistema de carga, se construye la plataforma de simulación y el diseño del circuito de hardware, y se pilota un prototipo de prueba para verificar las características de funcionamiento bidireccional del sistema de carga. Los resultados de la simulación y experimentales demuestran la corrección del análisis teórico y el diseño de la topología.
Descripción
Este documento propone un sistema de carga aislado bidireccional de dos etapas, que puede realizar el flujo bidireccional de energía eléctrica, no solo haciendo que la energía eléctrica fluya desde el lado de la red hacia el lado de la batería, sino también convirtiendo la energía de la batería en corriente alterna monofásica para suministrar a otros equipos eléctricos. El sistema de carga también tiene la función de corrección del factor de potencia y salida de voltaje de amplio rango. La etapa frontal del sistema de carga es un convertidor de corrección del factor de potencia de estructura de polo totem bidireccional con una estrategia de control de lazo cerrado doble de voltaje y corriente para garantizar la estabilidad del voltaje del bus DC, y la etapa posterior es un convertidor resonante CLLLC bidireccional, que adopta una estrategia de arranque suave de alta frecuencia para reducir la corriente de arranque y garantizar la operación segura del convertidor. Además, se utiliza una estrategia de control de frecuencia para que tenga características de salida de DC de amplio rango. En este documento, se lleva a cabo el análisis de principio y el cálculo de parámetros del sistema de carga, se construye la plataforma de simulación y el diseño del circuito de hardware, y se pilota un prototipo de prueba para verificar las características de funcionamiento bidireccional del sistema de carga. Los resultados de la simulación y experimentales demuestran la corrección del análisis teórico y el diseño de la topología.