ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОНАПРАВЛЕНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА З ВИКОРИСТАННЯМ АСИМЕТРИЧНОГО ІНВЕРТОРА З МАГНІТОЗВ‘ЯЗАНИМ ДВООБМОТКОВИМ ДРОСЕЛЕМ В СИСТЕМАХ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ
ARTICLE_3_PDF (English)

Ключові слова

energy storage systems
bidirectional DC-DC converter
fast energy conversion
hybrid electric vehicle системи накопичення електроенергії
двонаправлений перетворювач постійної напруги
швидке перетворення енергії
гібридний електромобіль

Як цитувати

[1]
Martynov, D., Rudenko, Y. і Martynov, V. 2025. ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОНАПРАВЛЕНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА З ВИКОРИСТАННЯМ АСИМЕТРИЧНОГО ІНВЕРТОРА З МАГНІТОЗВ‘ЯЗАНИМ ДВООБМОТКОВИМ ДРОСЕЛЕМ В СИСТЕМАХ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Квіт 2025), 015. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2025.03.015.

Анотація

Розглянуто електромагнітні процеси у двонаправленому перетворювачі постійного струму під час використання асиметричного інвертора в акумуляторній системі енергонакопичення задля керування потоком енергії між джерелами з різним рівнем напруги. Визначено основні переваги двонаправлених перетворювачів на основі топології асиметричного інвертора. Перша перевага полягає у відсутності наскрізних струмів завдяки усуненню комбінацій послідовного з’єднання активних силових ключів на інтервалах комутації. Друга перевага полягає в покращенні динамічних властивостей силових ключів за рахунок використання зовнішніх дискретних діодів замість внутрішніх в силових ключах, що дає змогу значно зменшити енергію, яка розсіюється в процесі зворотного відновлення силового ключа. У роботі запропоновано шлях вдосконалення структури асиметричного інвертора з магнітопов’язаним дроселем для двонаправленого перетворювача постійного струму за допомогою додаткового дроселя, який усуває небажані циркуляційні струми у перетворювачі, що призводять до втрат потужності. Отримано аналітичні вирази для розрахунків приростів струмів на інтервалах комутації у магнітопов'язаному дроселі та визначено взаємозв'язок між його індуктивністю та параметрами джерел електроживлення, за яких циркуляційні струми відсутні. Бібл. 16, рис. 7.

https://doi.org/10.15407/techned2025.03.015
ARTICLE_3_PDF (English)

Посилання

Zharkin A.F., Novsky V.O., Martynov V.V., Pazieiev A.G. Provision of high quality power supply in distribution networks with renewable energy sources. Visnyk NTU KhPI. Seriia: Elektrychni mashiny ta elektromekhanichne peretvorennia enerhii. 2019. Vol. 20(1345). Pp. 4-14. DOI: https://doi.org/10.20998/2409-9295.2019.20.01. (Ukr)

Yurchenko O.M., Martynov D.V., Martynov V.V. Research of a Bidirectional Voltage Converter for Application in Energy Storage Systems. Pratsi Instytutu elektrodynamiky NAN Ukrainy. 2023. Vyp. 65. Pp. 121-126. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2023.65.121. (Ukr)

El Fadil H., Giri F. Sliding Mode Control of Fuel Cell and Supercapacitor Hybrid Energy Storage System. IFAC Proceedings Volumes. 2012. Vol. 45. No 21. Pp. 669-674. DOI: https://doi.org/10.3182/20120902-4-FR-2032.00117.

Meng Z., Wang Y.-F., Yang L., Li W. High Frequency Dual-Buck Full-Bridge Inverter Utilizing a Dual-Core MCU and Parallel Algorithm for Renewable Energy Applications. Energies. 2017. Vol. 10(3). 402. DOI: https://doi.org/10.3390/en10030402.

Akbar F., Khan U.A., Khan A.A., Ahmed H.F., Elkhateb A., Cha H., Park J.-W. Dual-Buck ThreeSwitch Leg Converters with Reduced Number of Passive Components. IEEE Transactions on Power Electronics. 2022. Vol. 37. No 11. Pp. 13484-13498. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2022.3183834.

Sun P., Liu C., Lai J.-S., Chen C.-L. Cascade Dual Buck Inverter With Phase-Shift Control. IEEE Transactions on Power Electronics. 2012. Vol. 27. No 4. Pp. 2067-2077. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2011.2169282.

Liu J., Yan Y. A Novel Hysteresis Current Controlled Dual Buck Half Bridge Inverter. PESC Record - IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference, Acapulko, Mexico, 15-19 June 2003. Vol. 4. Pp. 1615-1620. DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2003.1217699.

Yao Z., Xiao L., Yan Y. Control Strategy for Series and Parallel Output Dual-Buck Half Bridge Inverters Based on DSP Control. IEEE Transactions on Power Electronics. 2008. Vol. 24. No 2. Pp. 434–444. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2007117.

Yao Z., Xiao L., Yan Y. Dual-Buck Full-Bridge Inverter With Hysteresis Current Control. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2009. Vol. 56. No 8. Pp. 3153–3160. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2009.2022072.

Patarroyo-Gutierrez L.D., Hernández Gómez O.M., Jiménez López F.R. El inversor dual buck de inductor simple: control de voltaje y procedimiento para obtener su modelo matemático. Revista EIA. 2024. Vol. 21. No 41. Art. no. 4117. Pp.1-21. DOI: https://doi.org/10.24050/reia.v21i41.1692.

Qian H., Zhang J., Lai J.-S., Yu. W. A high-efficiency grid-tie battery energy storage system. IEEE Transactions on Power Electronics. 2011. Vol. 26. No 3. Pp. 886-896. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2010.2096562.

Gu B., Dominic J., Chen B., Lai J.-S. A high-efficiency single-phase bidirectional AC-DC converter with miniminized common mode voltages for battery energy storage systems. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Denver, CO, USA, 15-19 September 2013. Pp. 5145-5149. DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE.2013.6647396.

Salmon J., Ewanchuk J., Knight A. PWM Inverters Using Split-Wound Coupled Inductors. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Edmonton, AB, Canada, 05-09 October 2008. Pp. 1-8. DOI: https://doi.org/10.1109/08IAS.2008.299.

Guo S., Huang A.Q. Control and analysis of the high efficiency split phase PWM inverter. 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC 2014), Fort Worth, TX, USA, 16-20 March 2014. Pp. 2415-2420. DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2014.6803641.

Rudenko Yu.V. Mode of Averaging of Pulse DC Converter Model. Tekhnichna Elektrodynamika. 2017. No 3. Pp. 42-48. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.03.042. (Rus).

Martynov V.V., Rudenko Yu.V. Load characteristics of an asymmetric inverter with a magnetically coupled choke. Visnyk NTU KhPI. 2017. Vol. 27 (1227). Pp. 234-237. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/33883. (Rus).

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2025 Array

Переглядів анотації: 70 | Завантажень PDF: 11

Завантаження