Двунаправленный DC-DC преобразователь, 12В - 300В, 1кВт?

Какую топологию преобразователя постоянного тока вы бы порекомендовали для устройства, которое поддерживает двунаправленный поток мощности до 1 кВт с 300 В постоянного тока на стороне высокого напряжения и 10–15 В постоянного тока на стороне низкого напряжения? Я хочу использовать его для подключения двигателя/генератора на 300 В постоянного тока к свинцово-кислотной батарее на 12 В постоянного тока.

В частности, мне нужно устройство, способное поддерживать напряжение верхней стороны в соответствии с заданным значением, независимо от направления потока мощности.

Функция преобразования мощности от высокого напряжения низкого тока к низкому напряжению высокого тока, чтобы быть двунаправленным, очень сложна, но я бы выбрал неперекрывающийся 4-фазный счетверенный полумост с общим дросселем и 4 фазы, соединенные звездой, с мягким переключением ZVRT на IGBT.
Как говорит Джо - выполнимо, но потенциально сложно. Я бы начал с обмана с двумя преобразователями, а затем сравнил бы стоимость и сложность с настоящим двунаправленным преобразователем.
Как вы думаете, было бы возможно получить два стандартных преобразователя постоянного тока, один понижающий и один повышающий, и подключить их параллельно с некоторыми переключателями? Чтобы, управляя этими переключателями, можно было переключаться между режимами понижения и повышения и, таким образом, адаптироваться к изменяющемуся направлению потока мощности? @ Джо, не могли бы вы предоставить дополнительную информацию о вашем предложении?
Только эти 4 фазы коммутируют по 1 фазе одновременно с циклическим числом 1-2-1-2 фаз, активных 3/8 времени и не более 2-х активных на общем сердечнике из тороидального феррита. Последовательный реактор также необходим для сглаживания и накопления текущей энергии, в то время как каждая фаза является прерывистой. Я видел, как это делается на двунаправленном зарядном устройстве мощностью 10 кВт. Каждый драйвер представляет собой полумостовую повышающе-понижающую схему. БТИЗ. Коммутация с помощью uC или восьмеричного счетчика Джонсона со стробированием на 4 фазы.

Ответы (2)

Охладите его только 1 кВт, поэтому при 300 вольт средний ток составляет около 3,3 ампер. Таким образом, вы можете выравнивать мощность на уровне 300 вольт. Существует множество вариантов, например, BUCK BOOST или SEPIC с катушкой, соединенной 1:1. Я сделал SEPIC для 1 кВт на Veroboard, создав 250 Вольт на 4 ампера. Я использовал планар E65 с бифилярным тефлоновым проводом на 6 ампер и использовал обрезки печатных плат в качестве прокладки для создания воздушного зазора. Я использовал SiC MOSFET на 1200 Вольт 80 МОм и получил 95% КПД от выпрямленной сети. ТАК, если вы запустите его в обратном направлении, вы получите Zeta с той же ожидаемой эффективностью. Теперь, когда вы видите, как легко даются высокие напряжения, затем вы можете преобразовать это в ваше низкое изолированное напряжение с помощью изолированного генератора ROYER ZV, который имеет синхронный выпрямитель для поддержки двунаправленного потока мощности. Я думаю, что вы получите более высокий общий КПД, чем 90%, потому что я получил 92% на 24 В, НЕ 12 и Я использовал 150-вольтовые шоттки на выходе, потому что мне не нужен был двусторонний поток энергии. Очевидно, что есть много способов сделать это, но я указал способ, который близок к тому, что я на самом деле сделал.

Небольшое форматирование и пунктуация сделают эту стену текста более читабельной.
в следующий раз постараюсь печатать лучше извините
Или вы можете просто нажать «Изменить» и исправить это. Может быть, вы даже получите несколько голосов, как только люди смогут это прочитать...
Я постараюсь исправить это, мой псевдоним не совсем точен.

Базовая топология однокаскадного преобразователя для этого случая нереалистична. Коэффициент усиления слишком велик, что приводит к очень неэффективному использованию переключателя питания.

Здесь вам понадобится изолированная топология. Я бы рекомендовал трехфазную изолированную топологию, основанную на buck, как показано на этом рисунке. Он способен к мягкому переключению из-за индуктивности рассеяния трансформатора. Его можно сделать двунаправленным, заменив диоды выпрямительного моста управляемыми ключами.

Это также очень сложная топология, и рекомендуется правильное моделирование и тщательная работа по проектированию. Я принимал участие в тестировании этой топологии преобразователя (для преобразователя на топливных элементах). Входное/выходное напряжение составляло 30 В и 400 В. Мы достигли КПД ~95%, что отлично подходит для такого требования к соотношению напряжений. Это был не коммерческий продукт, а всего лишь прототип.

Хотя рисунок кажется простым, все три фазы взаимодействуют друг с другом.

введите описание изображения здесь

Альтернатива

Два изолированных Н-моста работают в ZVT из-за утечки трансформатора. Это может быть самая простая топология.

Двунаправленный DC-DC преобразователь, 12В - 300В, 1кВт?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v