用于轨道交通超级电容储能的双向dc-dc变换器拓扑分析与比较

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------用于轨道交通超级电容储能的双向DC-DC变换器拓扑分析与比较２０１３年电工技术学报Ｖ０１．２８Ｓｕｐ．１第２８卷增刊ｌＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＦＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬＳＯＣＩＥＴＹ２０１３用于轨道交通超级电容储能的双向ＤＣ．ＤＣ变换器拓扑分析与比较武伟谢少军（南京航空航天大学自动化学院南京２１００１６）摘要城市轨

2、道交通的再生制动能量利用是轨道交通节能的重要措施，其中能量转换的核心环节双向ＤＣ．ＤＣ变换器的合理选择对提高系统的性能和效率、降低系统体积及重量等方面起着重要的作用。对在轨道交通超级电容储能场合具有应用前景的几种非隔离双向ＤＣ．ＤＣ变换器拓扑进行了分析、设计及比较，得出各种拓扑的特性。采用数学公式推导的方法描述了变换器拓扑开关器件电压、电流应力及无源器件的储能容量，为拓扑之间的比较提供依据。最后，通过综合比较，归纳出了各种拓扑的优缺点及适用的场合。关键词：超级电容双向ＤＣ．ＤＣ变换器交错技术级联电路中图分类号：ＴＭ８５Ａｎ

3、ａｌｙｚｉｎｇａｎｄＣｏｍｐａｒｉｎｇＢｉ－ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＤＣ－ＤＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓｆｏｒ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Ｕｌｔｒａ?ＣａｐａｃｉｔｏｒＢａｓｅｄＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍｉｎＵｒｂａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＷｕＷｅｉＸｉｅＳｈａｏｊｕｎ（ＮａｎｊｉｎｇＵ

4、ｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＮａｎｊｉｎｇ２１００１６Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＥｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｓｕｒｅｔｏａｂｓｏｒｂｔｈｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｅｎｅｒｇｙｏｆｕｒｂａｎｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｗｈｅｎｔｈｅｔｒａｉｎｓｔａｒｔｓ．Ｔｈｅｂｉ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎＤＣ?——————————————————————————————————————-----------------------

5、-------------------------------------------------------------------------ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｐａｒｔｓｉｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｖｏｌｕｍｅａｎｄｗｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎ

6、ｔｓａｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｔｕｄｙｏｆｓｅｖｅｒａｌｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｎｏｎ—ｉｓｏｌａｔｅｄＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｔｈａｔｃｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｔｈｅｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｎｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｅ

7、ｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｔｒｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｓｓｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｅｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｓｕｍｍｅｄｕｐ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅｏｃｃａｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓａｒｅａｌｓｏｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕｌｔｒａ—ｃａｐａｃｉｔｏｒ，Ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎＤＣ—ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｉｎ

8、ｔｅｒｌｅａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｃａｓｃａｄｅｃｉｒｃｕｉｔ引言节之一，对系统性能、效率、体积及重量等方面的影响起着关键作用。——————————————————————————————————————-----------------------------------------------