小功率非隔离单开关双Buck三端口变换器研究

“小功率非隔离型单开关双Buck型三端口变换器是一种适合小功率非隔离应用的电力电子变换器，由文刚、陈宇和康勇等人提出。这种变换器采用单个功率开关控制两个独立的Buck电路，适用于可再生能源系统，能够连接新能源、储能元件和负载。其优点包括：减少驱动电路和散热系统的复杂性，降低电路成本；通过调整开关占空比和频率实现三端口能量流动，控制策略简单；以及储能元件仅需平衡差额能量，延长其使用寿命。” 文章详细阐述了变换器的电路结构，它利用一个功率开关同时管理两个Buck拓扑，每个Buck电路可以独立地调整输出电压，从而适应不同端口的能量需求。设计时需要考虑的关键参数包括开关频率、电感值、电容值以及功率开关的选择，这些参数会影响到变换器的效率、响应速度和稳定性。 在控制策略方面，文章提到了一种变带宽滑模控制策略。滑模控制是一种鲁棒控制方法，能够应对系统参数变化和扰动，确保变换器在不同工作条件下的性能。通过适当地设计滑模表面和控制律，可以实现对三端口间能量流动的快速准确控制，同时保持系统的稳定性。 此外，文章还讨论了能量管理策略。在多端口变换器中，能量管理至关重要，因为它涉及到如何有效地分配和转换输入能源以满足各个端口负载的需求。合理的能量管理能够优化系统的整体效率，避免过充或过放，保护储能元件，提高系统的可靠性。 实验结果证实了所提出的变换器设计和控制策略的有效性，证明了其在实际应用中的潜力，特别是在可再生能源领域的应用，如太阳能或风能系统，它可以灵活地整合多种能源，为不同的负载供电。 关键词：三端口变换器，可再生能源系统，能量管理，滑模控制 中图分类号：TM921.1（表示这属于电力系统与电力电子技术领域） 总结来说，这篇论文详细介绍了小功率非隔离型单开关双Buck型三端口变换器的设计原理、控制策略和能量管理方法，为小功率非隔离应用提供了一个高效、成本效益高的解决方案。这种变换器的创新之处在于其简洁的电路结构和灵活的能量管理机制，使其在可再生能源集成和储能系统中具有广阔的应用前景。