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Consideration of driving method of Triple Active Bridge converter achieving high efficiency and rapid transient response

实现高效率和快速瞬态响应的三重有源桥变换器驱动方法的思考

基本信息

批准号：
20J20243
负责人：
大野貴信
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に引き続きTriple Active Bridge(TAB)コンバータの回路モデル化及び電圧変動時の電力制御の達成に取り組んだ。前年度に得たモデル予測制御を用いた電圧変動時の制御モデルおよび実験ベンチによって提案手法の制御性能を評価した。また、従来制御では不可能であった、故障等によって1相の電圧が急激に低下した際にも電力制御が可能であることをシミュレーションで示した。さらに、追従制御に必要な補償器の適用とその効果をシミュレーションによって示した。以上の評価によって、TABコンバータの制御手法として広く知られている非干渉化制御において、線形化された上での設計動作点において従来制御手法の優位性が認められるものの、電圧変動などの設計動作点から離れた動作点においては提案制御手法が優れた制御性能を有することが明らかになった。TABコンバータにおける電圧変動時の制御手法として以上の内容をまとめたものが国際学術論文誌に掲載されている。また今年度後半から電力変換回路研究が著名なスイス連邦工科大学チューリッヒ校に客員研究員として滞在し、絶縁型電力変換回路知見を深めるべく、dual active bridge(DAB)およびspace vector modulation(SVM)を組み合わせて動作する新たな3相絶縁型電力変換器の研究に従事した。この研究において、新たな電力変換トポロジに対して各種変調手法を適用した際の損失およびデバイスストレス評価、力率改善のためのSVMを利用した応用的な変調手法の検討、そして制御モデル構築を行った。これらの結果は順次学術論文として発表される予定である。

In the previous year, the Triple Active Bridge(TAB) was introduced, and the circuit configuration and power control during voltage changes were selected. Evaluation of the control performance of the proposed method for the control of voltage fluctuations in the previous year When the voltage of the first phase drops rapidly, the power control is possible. The application of the compensation system to the control system is discussed in detail. The control method of the above evaluation is non-interference control, linear control and design action point optimization. The above contents are published in international academic papers. In the second half of this year, the research on power converter circuits was carried out by guest researchers at the University of Science and Technology of the United States. The research on new three-phase power converters was carried out by combining dual active bridge(DAB) and space vector modulation(SVM). This research focuses on the application of new power conversion techniques to the evaluation and improvement of power efficiency. The results of this paper are as follows: