為了使多重式結(jié)構(gòu)變換器的每個基本單元在其他單元發(fā)生故障時仍能繼續(xù)獨立工作，每個基本單元變換器擁有獨立的PWM發(fā)生模塊。
2 軟開關(guān)實現(xiàn)條件
本文利用DCM運行下電感電流反向和互補開關(guān)，沒有額外的半導(dǎo)體器件。變換器電感與開關(guān)的并聯(lián)小電容在死區(qū)時間內(nèi)相互配合，使兩電容能量相互交換，以達到軟開關(guān)目的。
若使變換器在boost模式與buck模式均達到軟開關(guān)目的，首先應(yīng)滿足DCM運行基本條件；另外，在死區(qū)時間內(nèi)，電感電流要具有抽取電容電能，以使兩電容能量可以交換。以boost模式為例，DCM模式運行基本條件：

由式(2)、(3)得知，在兩個死區(qū)時間相同情況下，只需滿足反向電感電流的軟開關(guān)條件，正向電感電流的軟開關(guān)條件也會得到滿足。
由式(3)得知，在不同負載下，電感L的平均值IL不同，因此反向電感電流峰值也不同。為使變換器在不同功率下設(shè)置的死區(qū)時間不變，且均可達到軟開關(guān)目的，在電感電流平均值最大時Imax L(即滿負載)，得出的電感電流反向最大值I-max即為在不同功率下的最小值。若死區(qū)時間滿足滿負載下的軟開關(guān)條件，則一定滿足不同功率下軟開關(guān)的條件。
3 仿真驗證
針對電動汽車在運行過程中駕駛員的頻繁加速、減速及起動、制動等操作，為了驗證上述拓撲結(jié)構(gòu)的正確性，進行了仿真驗證，所用參數(shù)如表1所示。

(1)變換器在t=0.025 s時，負載功率由2P/3突變?yōu)闈M負載P，模擬電動汽車加速運行。當t=0.15 s時，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)；當t=0.025 s時，電壓因負載突變；而t=0.007 5 s時，很短時間內(nèi)恢復(fù)給定電壓，電流也快速達到另一穩(wěn)態(tài)。本文電流內(nèi)環(huán)采用三個獨立的PWM發(fā)生器，具有較快的動態(tài)響應(yīng)。
(2)變換器升壓工作時，以第三個基本單元為例，在負載功率為2P/3下主開關(guān)Sd3，輔助開關(guān)Su3，及各自并聯(lián)二極管FWDd3、FWDu3的仿真波形及電感電流波形如圖4所示。采用此種控制性軟開關(guān)技術(shù)，使主開關(guān)、輔助開關(guān)以及兩并聯(lián)二極管在不同負載下其電壓、電流錯位，即均可達到軟開關(guān)效果。采用三重交錯式拓撲結(jié)構(gòu)，電感電流紋波減小到原來的三分之一，有效彌補了DCM運行模式紋波大的缺陷。

本文采用多重半橋式雙向DC/DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)，利用DCM模式下電感電流反向的特點，以反方向運行時主開關(guān)為輔助開關(guān)，沒有額外添加半導(dǎo)體器件。實現(xiàn)了主開關(guān)的零電壓開通和零電流關(guān)斷，輔助開關(guān)的零電壓開通、零電流關(guān)斷，以及主開關(guān)與輔助開關(guān)并聯(lián)二極管的零電壓導(dǎo)通、零電流關(guān)斷，提高了整體變換器效率。使得多重交錯式結(jié)構(gòu)有效減小了電感電流紋波。在控制方式上采用共用一個電壓環(huán)，即共用一個電感電流參考值，解決了并聯(lián)結(jié)構(gòu)的均流問題，三個獨立的電流內(nèi)環(huán)加快了變換器的響應(yīng)速度、提高了安全性。本文分析了此變換器的工作原理、控制策略，并對其進行了仿真實驗，驗證了理論分析的正確性與可行性。
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