Isang Two-Stage DC-DC Na Isolated Converter para sa mga Application ng Battery-Charging

     Ang papel na ito ay nagpapakilala at nag-aanalisa ng isang dalawang-yugto na dc-dc isolated converter para sa mga aplikasyon ng pag-charge ng electric vehicle, kung saan kinakailangan ang mataas na epekibilidad sa malawak na saklaw ng battery voltage. Ang inihaharap na circuit ng conversion ay binubuo ng unang yugto ng isolation na may dalawang output na may CLLC resonant structure at ang ikalawang yugto ng buck regulator na may dalawang input. Ang transformer ng unang yugto ay disenyo upang ang dalawang output voltage nito ay tumutugon, sa ideal, sa minimum at maximum na inaasahang voltage na ibibigay sa battery. Pagkatapos, ang ikalawang yugto ay pagsasama-sama ang mga voltage na ibinigay ng nakaraang yugto ng isolation upang regulahan ang output voltage ng buong converter. Ang unang yugto ay laging pinaglilingkuran sa resonance, na may tanging tungkulin na magbigay ng isolation at fixed conversion ratios na may minimum na loss, samantalang ang ikalawang yugto ay nagbibigay ng pag-regulate ng output voltage sa malawak na saklaw ng battery voltages. Sa kabuuan, ipinapakita na ang solusyon ay may mataas na epekibilidad ng conversion sa malawak na saklaw ng output voltages.

1.Panimula.

    Ang elektrikong transportasyon ay lumalaganap sa maraming bansa dahil sa lumalaking pag-aalala tungkol sa global greenhouse gas emissions at supply at depletion ng fossil fuel. Ang mga pag-aalalang ito ay kamakailan lamang ang nagpapadala ng eksponensyal na paglago ng demand para sa electric vehicles (EVs) . Ang mataas na demand na ito kasama ang pagnanais para sa mas mahabang range at mas maikling oras ng pag-charge ay nagpupursigi sa mas bagong henerasyon ng EVs na gumagamit ng mas mataas na battery capacities at charging rates. Bilang resulta, kailangan ng mga bagong EV charging stations upang magbigay ng mas maraming power, mas mabilis kaysa sa dati.

2.Struktura at Prinsipyo ng Paggana.

    Tulad ng ipinakikita sa Fig.  ang inihaharap na dalawang-yugto na converter ay binubuo ng unang yugto ng isolation na batay sa LLC resonant converter, at ang ikalawang post-regulator stage na batay sa buck converter.   Ang post-regulator na ito ay responsable sa pag-regulate ng output voltage at ito ay pinapatakbo ng pamamagitan ng high-efficiency two-output DCX converter, na may secondary voltages V1 at V2.   Mula sa Fig., malinaw na ang voltage stress ng post-regulator, na tinatawag na V1−V2, ay mas mababa kaysa sa output voltage Vo, kaya't pinapayagan ang switching devices na may mas maliit na on-resistance at mas mababang switching losses.

3.Disenyo ng Llc Stage na Pinaglilingkuran Bilang Dcx.

     Kapag ang LLC resonant tank ay pinaglilingkuran sa resonance frequency, ang voltage conversion ratio ay naging idependiyente sa aktwal na load. Sa ibang salita, ang LLC converter ay nagpapanatili ng constant voltage conversion ratio at automatikong nagsasaayos ng kanyang current, ayon sa kondisyon ng load, na umuukit bilang DCX. Sa kondisyong ito, ang LLC ay ipinapakita ang kanyang pinakamataas na epekibilidad, na may minimum flow ng reactive power at zero-voltage switching (ZVS) at zero-current switching (ZCS) conditions na laging nasasatisfy . Mahalaga, ang DCX operation ng LLC ay hindi nangangailangan ng external resonant inductor, dahil ang conversion gain ay fixed. Ang katumbas na solusyon na batay sa resonant FB-LLC na disenyo upang makapag-operate sa parehong malawak na saklaw ng output voltages ay inaasahang ipakikita ang mas mataas na losses kaysa sa LLC sa permanenteng DCX conditions.

4.Kakulungan

     Ang mga performance ng conversion na sumasaklaw sa buong power at voltage ranges ay inireport experimental, na nagpapakita ng mataas na epekibilidad sa malawak na saklaw ng operating conditions, na nagrerecord ng peak efficiency na 98.63% sa 500V output voltage at 7kW transferred power.   Sa final applications, ang series o parallel connections ng maraming modules ay maaaring isaalang-alang para sa pag-scale ng voltage o current ratings ng final implementation, dahil sa isolated output.   Ang mga future studies ay maaaring isama ang mga online controllers para sa optimal converter modulation at procedures para sa optimal design ng mga components ng converter, tulad ng output TBB inductors.

Source: IEEE Xplore

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete