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储能系统技术 双向DC-DC DAB ★ 5.0

用于储能应用的减少导通器件DAB变换器非对称运行

Asymmetric Operation of DAB Converter with Reduced Conduction Devices for Energy Storage Applications

作者 Mahi Teja Talluri · V. Karthikeyan · Suganthi Ramasamy · Kashem M. Muttaqi · Gianluca Gatto · Amit Kumar
期刊 IEEE Transactions on Industry Applications
出版日期 2025年5月
技术分类 储能系统技术
技术标签 双向DC-DC DAB
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 双有源桥变换器 不对称运行 运行效率 环流功率 损耗分析
语言:

中文摘要

本文提出了一种双有源桥(DAB)双向变换器的非对称运行方式,通过减少导通器件数量来提高运行效率。该方式还具有消除循环功率流(CPF)、扩大软开关区域、降低电流应力以及减小滤波器需求等优点。本文详细描述了所提出的 DAB 变换器非对称运行方式的工作波形,并对功率传输进行了分析。为了分析每个功率元件的精确功率损耗,本文给出了损耗分解分析。本文所呈现的分析结果以及所提出的 DAB 变换器运行方式已通过实验结果得到验证。

English Abstract

This paper proposes an asymmetric operation of dual active bridge (DAB) bidirectional converter by reducing the conduction devices count which improves the operating efficiency. It also offers the advantages of elimination of circulating power flow (CPF), extension of soft switching region, reduction in current stress and smaller filter requirement. The paper describes the detailed operating waveforms and analysis of power transfer for the proposed asymmetric operation of the DAB converter. To analyze the accurate power dissipation in each power component the loss breakdown analysis is presented. The analytical results presented in this paper and proposed operation of the DAB converter has been verified through the experimental results.
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SunView 深度解读

该DAB变换器非对称运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。通过减少导通器件数量降低导通损耗的方法,可直接应用于PowerTitan储能系统的DC-DC变换环节,提升电池充放电效率,降低系统热管理压力。该技术与阳光电源正在推进的SiC功率器件应用形成协同效应,在保持双向功率传输能力的同时优化开关时序,可使ST2236/2500UX等大功率储能变流器的转换效率提升0.5-1%。此外,该方案对降低电流应力的特性也适用于新能源汽车OBC产品,有助于提高充电模块的功率密度和可靠性,符合阳光电源储能与充电业务的高效率、高可靠性技术路线。