基于单移相调制的双有源桥变换器磁性元件多目标优化设计

双有源桥（DAB）变换器在电力电子变压器中应用广泛，其磁性元件直接影响效率、功率密度与可靠性。现有研究较少结合DAB运行机理，且常忽略电感优化，求解复杂。本文针对单移相调制下的DAB变换器，融合其工作原理与磁性元件多物理场设计理论，以磁芯形状、电感值和变压器匝数为决策变量，构建电路与器件层面的约束条件，开展以效率和功率密度为目标的多目标优化。通过理论推导揭示电感与匝数对约束及目标的影响规律，降低变量维度并提升通用性，给出优化流程，并通过实验验证方法有效性。

双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器在电力电子变压器中有着广泛应用,其中磁性元件对变换器的效率、功率密度和可靠性有重要影响.但是以往关于磁性元件优化的研究与DAB变换器运行原理结合较少,优化问题求解复杂,并且很少对其中的电感进行优化.文中针对单移相调制下DAB变换器,结合DAB变换器运行原理与磁性元件多物理场设计理论,以磁芯形状、电感值、变压器匝数为决策变量,构造电路层面和器件层面两大类约束条件,以效率和功率密度作为优化目标进行多目标优化.对于上述优化问题,重点从理论上推导电感值和变压器匝数对各约束条件和优化目标的影响,总结出决策变量的设计规律,从而降低决策变量维度,且结论具有通用性;然后,给出优化流程;最后,通过实验进行验证.