DCDC变换器模型
一、简介
双有源桥(DAB)是一种包含两个有源桥(分别称为输入桥和输出桥)的电力电子拓扑,即每个桥臂上都使用了开关管,如MOSFET或IGBT。两个桥臂之间通过变压器进行隔离和电压转换。变压器的主绕组连接到输入桥,副绕组连接到输出桥,从而实现电气隔离和电压转换。它通常用于高效率的DC-DC变换器,并且特别适合高频变换和高电压隔离的需求。DAB拓扑通过两个电力桥的交替控制和能量交换,可以有效实现双向功率传输和高效率的电压转换。
二、工作原理
DAB 的核心思想是通过控制两个桥臂之间的开关相位差,从而实现能量的传输。相位差越大,电流传输的效率越高。输入桥的开关会产生高频交流电流,这个电流经过变压器后,会被输出桥的开关接收并转变为直流电输出。变压器中的磁通变化可以在输入和输出之间传输能量。DAB拓扑能够支持双向能量传输,也就是说,不仅可以从输入电源到输出负载提供能量,也可以反向从负载回馈到电源。这使得DAB非常适合电动汽车电池充电、V2G等应用。
三、系统拓扑
DCDC变换器拓扑结构如下:

四、模型说明
4.1 开发环境:MWORKS.Sysplorer 2024b
4.2 开发依赖:TYElectrical、Modelica
4.3 模型参数:
| 参数类别 | 参数名称 | 默认值 | 单位 | 参数描述 |
|---|---|---|---|---|
| 基本参数 | f | 50000 | Hz | 开关频率 |
| 基本参数 | L | 0.00001 | H | 漏感 |
| 基本参数 | n | 1.875 | / | 变压器原副边变比 |
| 基本参数 | Ui | 750 | V | 原边额定电压 |
| 基本参数 | Uo | 400 | V | 副边额定电压 |
| 基本参数 | MOSFETType | idealMOSFET | / | DAB开关器件选择 |
4.4 模型接口:
| 接口 | 变量 | 范围/单位 | 数据维度 | 数据类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| Vdc | Vdc | V | [1] | real | DAB输入端口电压 |
| UO_ref | Uo_ref | V | [1] | real | DAB输出端口参考电压 |
| I_ref | Io_ref | A | [1] | real | DAB输出端口参考电流 |
| U_bat | Vo | V | [1] | real | 电动汽车充电电压 |
| I_bat | Io | A | [1] | real | 电动汽车充电电流 |
五、使用说明
DAB通过控制相位移调制来控制电压/电流,进而控制功率传输,包括单移相调制SPS、双移相调制DPS、扩展相移调制EPS、三相移调制策略;得到的相位移信号经过驱动电路生成g1-g8开关信号。
下载仓库《sysplorer_model_all》后解压,用MWORKS.Sysplorer 2024b依次打开文件夹sysplorer_model_all下的Basic_Algorithm、Charging_Pile_System、sub_model、intergtated_model中的任意文件,完成导入,工作区如下图所示:
_1755656527419.png)
模型位于sub_model/DCDC_source.mo,该模型不可单独编译运行,构建充电桩系统时可参考——直流单枪充电桩模型、直流双枪充电桩模型等。
六、版本说明
V0.0.1,2025-08-21
- 初始版本
七、使用许可
本模型库版权由GHCK版权所有,未经许可,不得用于商业用途。