Optimized Operation of Dual-Active-Bridge DC-DC Converters in the Soft-Switching Area with Triple-Phase-Shift Control at Light Loads

Jiang Li; Sun Yao; Su Mei; Wang Hui; Dan Hanbing

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Optimized Operation of Dual-Active-Bridge DC-DC Converters in the Soft-Switching Area with Triple-Phase-Shift Control at Light Loads

机译：具有轻载时的三相移相控制的软开关区域中的双有源桥式DC-DC转换器的优化操作

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It is usually difficult for dual-active-bridge (DAB) dc-dc converters to operate efficiently at light loads. This paper presents an in-depth analysis of a DAB with triple-phase-shift (TPS) control under the light load condition to overcome this problem. A kind of operating mode which is suitable for light load operation is analyzed in this paper. First, an analysis of the zero-voltage-switching (ZVS) constraints for the DAB converter has been carried out and a reasonable dead-band setting method has been proposed. Secondly, the basic operating characteristics of the converter are analyzed. Third, under the condition of satisfying the ZVS constraints, both the reactive power and the root mean square (RMS) value of the current are simultaneously minimized and a particle swarm optimization (PSO) algorithm is employed to analyze and solve this optimization problem. Lastly, both simulations and experiments are carried out to verify the effectiveness of the proposed method. The experimental results show that the converter can effectively achieve ZVS and improved efficiency.

机译：双有源桥（DAB）DC-DC转换器通常很难在轻负载下高效运行。本文对在轻载条件下具有三相移（TPS）控制的DAB进行了深入分析，以解决此问题。本文分析了一种适用于轻载运行的运行模式。首先，对DAB转换器的零电压开关（ZVS）约束进行了分析，并提出了一种合理的死区设置方法。其次，分析了转换器的基本工作特性。第三，在满足ZVS约束的条件下，将电流的无功功率和均方根（RMS）值同时最小化，并采用粒子群优化（PSO）算法分析和解决该优化问题。最后，通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明，该转换器可以有效地实现零电压开关和提高效率。

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来源
《Journal of power electronics》 |2018年第1期|45-55|共11页
作者
Jiang Li; Sun Yao; Su Mei; Wang Hui; Dan Hanbing;
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作者单位

Cent S Univ, Sch Informat Sci & Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China;

Cent S Univ, Sch Informat Sci & Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China;

Cent S Univ, Sch Informat Sci & Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China;

Cent S Univ, Sch Informat Sci & Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China;

Cent S Univ, Sch Informat Sci & Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Dead-band; Dual-active-bridge (DAB); Particle swarm optimization (PSO); Reactive power; RMS value of current; Soft-switching; Triple-phase-shift (TPS);

机译：死区;双主动桥（DAB）;粒子群优化（PSO）;无功功率;电流RMS值;软开关;三相移（TPS）;

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