基于碳化硅器件的智能功率變換系統(tǒng)的研究.pdf

1、本課題研究了當前所采用的大容量功率轉換系統(tǒng)的主電路拓撲結構和碳化硅功率開關器件在變換技術方面的應用；針對目前大容量功率轉換系統(tǒng)存在的一系列問題，提出了以采用新一代碳化硅功率器件的高頻隔離式的雙向DC/DC變換單元作為直流電池單元和DC/AC變換單元的核心接口電路，以鏈式多電平變換器作為交流側電網(wǎng)接入電路，并通過DC/DC變換單元形成公共直流母線的基于碳化硅功率器件的智能功率轉換系統(tǒng)。設計了智能功率轉換系統(tǒng)的主電路拓撲結構的兩大構成單元和

2、相應的基本控制策略；通過PSCAD電磁暫態(tài)仿真驗證了系統(tǒng)主電路拓撲結構和控制系統(tǒng)設計的有效性，并對基于不同功率器件的DC/DC組成單元在損耗和效率特性等方面進行了一定的對比；最后在基于SiC/Si功率器件的高頻隔離式的雙向DC/DC變換器的物理實驗裝置上，證明了采用SiC功率器件的高頻隔離式的雙向DC/DC變換器較傳統(tǒng)Si功率器件的變換器在傳輸功率的效率上得到了大幅提高，并在體積、成本和噪聲污染等方面有所改善。提高了系統(tǒng)功率的傳輸效率，