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电 源 学 报
第 19 卷 第 2 期 Vol. 19 No. 2
电 源 学 报
2021 年 3 月 Journal of Power Supply 202194 期
DOI：.2095- 中图分类号：TM46 文献标志码：A
高效高功率密度车载双向电能变换器设计
肖蕙蕙 1,2，李茂丽 1，杨 奕 1,2
（，重庆 400054；，
重庆理工大学， 重庆 400054）
摘要：研究设计了一种用于电动汽车电池充放电的车载双向电能变换器。 充电状态下，前级采用 PWM 整流技
术，后级采用移相全桥零电压开关电路，实现电气隔离高效的降压变换。 放电状态下，双向 DC-DC 变换器实现升压
变换，双向 AC-DC 作为单相全桥逆变器采用电压前馈、电压电流双闭环控制策略。 本系统采用全控型器件 GaN 控
制电流电压通断，能够使得电流电压在正负四象限工作，实现能量的正向和反向的双向传递。 依据此方案设计一款
开关频率 100 kHz、输出功率 2 kW 的原理样机，经测试该系统能够有效实现能量的双向流动，并且有效提升了效
率和功率密度，验证了方案的可行性。
关键词：高效高功率密度；移相全桥零电压开关；单相全桥逆变；PWM 整流；四象限运行
Design of High Efficiency and High Power Density