优化锂电池充电效率的多相交错双向Buck-Boost变换器

在当前的电子设计工程领域，尤其是储能锂电池充放电系统的研究中，多相交错双向Buck-Boost变换器成为了一个重要的研究课题。Buck-Boost变换器作为一种常见的DC-DC转换器，以其双向电流传输能力在电池充电和放电过程中发挥着关键作用。传统的同步双向Buck-Boost电路虽然受到欢迎，但其输出电流纹波对电池寿命有潜在影响，特别是随着开关频率的提升，尽管能减小纹波，但同时也带来了开关损耗和电磁干扰（EMI）的问题。 为了解决这些问题，本文提出了一种创新的解决方案——移相控制的多相交错并联式双向Buck-Boost变换器。这种新型变换器的设计思路是将六个同步双向Buck-Boost电路通过精确的移相技术连接起来，形成交错并联结构。通过这种方式，每个电路的输出电流能够相互补偿，使得总的输出电流纹波显著降低。这样，不仅提高了电路的功率密度和能量传输效率，还减少了器件间的电磁耦合，从而减少了器件损耗。 作者们通过对单相和多相变换器的仿真和实验结果进行对比分析，发现多相交错设计在减少电流纹波、提升电路效率以及优化尺寸方面表现出明显优势。这对于提高锂电池储能系统的整体性能和电池模组的空间利用率具有重要意义，特别是在新能源政策的驱动下，锂电池储能系统有着广阔的市场前景。 本文的研究成果对于优化电力电子变换器的设计具有理论和实践价值，有助于推动储能技术的进步，为绿色能源系统提供更高效、稳定和环保的解决方案。同时，它也为未来的研究者提供了新的思路和技术参考，促进了电力电子技术在能源领域的持续发展。