基于人工智能的混合扩展相移调制实现双有源桥变换器全ZVS范围与最优效率
系统与控制
2023-08-02 v1 人工智能
系统与控制
摘要
双有源桥(DAB)变换器是无线充电、电动汽车和可再生能源等许多热门应用中的关键使能器件。ZVS范围和效率是DAB变换器的两个重要性能指标。为获得期望的ZVS与效率性能,应仔细设计调制策略。混合调制综合考虑多种单一调制策略以实现良好的综合性能。传统上,设计混合调制采用谐波法或分段法,但存在建模过程耗时且不准确的缺陷。因此,本文提出一种基于人工智能的混合扩展相移(HEPS)调制。总体上,HEPS调制以自动化方式构建,在保持高模型精度的同时减轻了繁琐的建模过程。在HEPS调制中,考虑两种EPS策略以在整个工作范围内实现全ZVS运行下的最优效率。具体而言,为建立ZVS与效率性能的数据驱动模型,采用了极端梯度提升(XGBoost)这一先进的集成学习算法。随后,利用基于状态的自适应速度限制粒子群优化(PSO-SAVL)选择最佳EPS策略并优化调制参数。通过1 kW硬件实验验证了HEPS的可行性,实现了最高97.1%的最优效率及全范围ZVS运行。
引用
@article{arxiv.2308.00381,
title = {Artificial-Intelligence-Based Hybrid Extended Phase Shift Modulation for the Dual Active Bridge Converter with Full ZVS Range and Optimal Efficiency},
author = {Xinze Li and Xin Zhang and Fanfan Lin and Changjiang Sun and Kezhi Mao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00381},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 32 figures