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老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

电力电子变压器中双有源桥DCDC变换器的研究

一、本文概述

随着可再生能源和分布式发电系统的快速发展，电力电子变压器

（PowerElectronicTransformer,PET）在智能电网和微电网中扮

演着越来越重要的角色。作为PET的核心组成部分，双有源桥DCDC

变换器（DualActiveBridge,DAB）因其高效率、高功率密度和良

好的动态响应特性而备受关注。本文旨在对电力电子变压器中的双有

源桥DCDC变换器进行深入研究，探讨其工作原理、控制策略、优化

设计及实际应用中的关键问题。

本文首先介绍电力电子变压器的基本概念和特点，阐述其在现代

电力系统中的重要作用。随后，重点分析双有源桥DCDC变换器的拓

扑结构和工作原理，探讨其与传统DCDC变换器的区别和优势。在此

基础上，研究DAB变换器的控制策略，包括移相控制、电压控制等，

并分析不同控制策略下的性能和特点。

本文还将关注DAB变换器的优化设计，包括参数选择、损耗分析、

热设计等方面。通过理论分析和实验验证，提出有效的优化方法，提

高DAB变换器的效率和可靠性。本文还将探讨DAB变换器在电力电子

变压器中的实际应用，包括并网逆变器、储能系统、微电网等领域，

分析其在实际运行中的性能和面临的挑战。

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

本文的研究成果将为电力电子变压器的设计和应用提供有益的

参考，推动智能电网和分布式发电系统的发展。

二、双有源桥DCDC变换器的基本原理

双有源桥（DualActiveBridge,DAB）DCDC变换器是一种基于

移相控制的双向DC-DC变换器，其基本原理是通过控制两个全桥逆变

器的移相角，实现两个直流电源之间的功率传输和电压变换。

DAB变换器由两个全桥逆变器和一个高频变压器组成，每个全桥

逆变器由四个开关管构成，可以独立地控制电流的流向。高频变压器

用于实现两个直流电源之间的电气隔离，同时传递功率。

DAB变换器的工作过程可以分为两个阶段：正向传输和反向传输。

在正向传输阶段，功率从高压侧传输到低压侧；在反向传输阶段，功

率从低压侧传输到高压侧。通过改变两个全桥逆变器的移相角，可以

控制功率的传输方向和大小。

DAB变换器的控制策略主要包括移相角控制和占空比控制。移相

角控制是通过改变两个全桥逆变器的移相角，实现功率的传输和电压

的变换。占空比控制则是通过改变开关管的占空比，实现电流的有效

控制和调节。

DAB变换器具有高效率、高功率密度、快速响应和易于实现双向

功率流等特点，因此在电力电子变压器中得到了广泛应用。通过深入

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

研究DAB变换器的基本原理和控制策略，可以进一步优化其性能，提

高电力电子变压器的整体效率和可靠性。

以上是对双有源桥DCDC变换器基本原理的简要介绍，后续章节

将详细讨论其数学模型、控制策略以及在实际应用中的优化方法。

三、双有源桥DCDC变换器在电力电子变压器中的应用

在电力电子变压器（PowerElectronicTransformer,PET）中，

双有源桥（DualActiveBridge,DAB）DCDC变换器发挥着至关重要

的作用