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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:柯喬迪
研究生(外文):JIAO-DI KE
論文名稱:微電網高功率隔離型雙向直流-直流系統研製
論文名稱(外文):Study and Implementation of Micro-grid Isolated High-power Bi-directional DC-DC System
指導教授:林景源林景源引用關係邱煌仁
指導教授(外文):Jing-Yuan Lin
口試委員:邱煌仁謝耀慶黃仁宏
口試委員(外文):Huang-Jen ChiuYau-Ching HsiehRen-Hong Huang
口試日期:2018-07-23
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:雙向直流-直流系統交錯式升/降壓轉換器三相串聯諧振轉換器
外文關鍵詞:Bi-directional DC-DC systemInterleaved buck/boost converterThree-phase series resonant circuit
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本論文主旨在研製微電網高功率隔離型雙向直流-直流系統,主要用於微電網中直流匯流排與電池模組間充放電的系統,每組串級電路可分為兩部份。匯流排端的三相串聯諧振轉換器以開迴路控制做隔離級使用,電池端的交錯式升/降壓轉換器以數位控制晶片來達成閉迴路控制,藉由擷取電池端和匯流排端的電壓及電流訊號來進行適當的電路行為模式和達成均流控制。電池端是以兩組半橋組成升/降壓型電源轉換器,其中功率開關信號相差180度交錯切換可以減少降壓模式下的輸出電流漣波。匯流排端是以三臂六開關的全橋轉換器,具有三組變壓器和三組諧振槽,三組變壓器都使用Y-Y接法,每臂控制信號相位各差120度,皆操作於串聯諧振區間。並以兩組串級電路並聯接於直流匯流排正端點至中點,另外兩組則並聯接於匯流排中點至接地端點。
The aim of this thesis is to study and implement a micro-grid isolated high-power bi-directional DC-DC system. It is mainly used in the system of charging and discharging between the DC bus and the battery module in the microgrid. Every unit of the series circuit consist of two stages. The three-phase series resonant circuit converter at the bus side is used as an isolation stage for open-loop control, and the interleaved Buck/Boost converter of the battery side depend on digital chip to achieve closed-loop control. The appropriate circuit mode and current sharing control are achieved by sensing the voltage and current signal of the battery side and bus side. The stage of the battery side consists of two buck/boost converters with interleaved control, which decrease the output current ripple. The stage of DC bus side is a Three-Phase full bridge circuit, there are three isolated transformers and three resonant tanks. The control signal of each phase is offset from the others’ by 120°, which operated as a series resonant region. In order to raise the overall power, parallel two units between the positive point and midpoint of DC bus, the other two units between the midpoint and ground point of DC bus.
目錄
摘 要
Abstract
誌 謝
目 錄
圖索引
表索引
第一章 緒論
1.1研究動機與目的
1.2研究內容
1.3論文內容大綱
第二章 系統架構介紹
2.1集中式電力系統
2.2分散式電力系統
2.3系統架構介紹
2.4系統控制簡介
2.4.1系統控制架構
2.4.2電池充電控制
2.5均流控制簡介

第三章 高功率隔離型雙向轉換器
3.1三相串聯諧振電路
3.1.1 RLC串聯電路
3.1.2半橋LLC串聯諧振電路
3.1.3三相串聯諧振電路狀態分析
3.2交錯式升/降壓型轉換器
3.2.1交錯式升/降壓型轉換器動作分析
3.2.2電流漣波抵消
第四章 電路參數設計
4.1三相串聯諧振轉換器設計
4.1.1 變壓器設計匝數比設計
4.1.2 三相變壓器圈數設計
4.1.3 諧振槽設計
4.1.4功率開關選用
4.2交錯式升/降壓轉換器設計
4.2.1電感設計
4.2.2輸出電容設計
4.2.3高壓端輸出電容設計
4.2.4功率元件選用
第五章 實驗結果與波形
5.1實驗波形圖
5.1.1電池充電模式波形圖
5.1.2電池放電模式波形圖
5.1.3電池定電流充電模式波形圖
5.1.4兩組系統均流波形圖
5.2實測數據
5.2.1充電模式和放電模式實測數據
5.2.2實體電路
第六章 結論與未來展望
6.1結論
6.2研究內容
參考資料
參考文獻
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