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    188宝金博页面版: 双有源桥DC_DC变换器移相比非突变的ZVS和电流应力优化策略

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    内容提示： 第 46 卷 第 6 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.46 No.6 Mar. 20, 2026 2026 年 3 月 20 日 Proceedings of the CSEE ?2026 Chin.Soc.for Elec.Eng. 2525 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.250543 文章编号：0258-8013 (2026) 06-2525-13 中图分类号：TM 464 文献标识码：A 双有源桥 DC/DC 变换器移相比非突变的 ZVS 和电流应力优化策略 聂川杰1 ，朱介北 1* ，俞露杰 1 ，李云丰 2 ，邓兆顺 3 ，李斌 1 (1．智能电网188宝金博页面版部重点实验室(天津大学)，天津市 南开区 300072；2．长沙理工大学电气与信息工程 学院，湖南省 长沙市 410114；3．中国电力科学研究院有限公司，北...

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    第 46 卷 第 6 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.46 No.6 Mar. 20, 2026 2026 年 3 月 20 日 Proceedings of the CSEE ©2026 Chin.Soc.for Elec.Eng. 2525 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.250543 文章编号：0258-8013 (2026) 06-2525-13 中图分类号：TM 464 文献标识码：A 双有源桥 DC/DC 变换器移相比非突变的 ZVS 和电流应力优化策略 聂川杰1 ，朱介北 1* ，俞露杰 1 ，李云丰 2 ，邓兆顺 3 ，李斌 1 (1．智能电网188宝金博页面版部重点实验室(天津大学)，天津市 南开区 300072；2．长沙理工大学电气与信息工程 学院，湖南省 长沙市 410114；3．中国电力科学研究院有限公司，北京市 海淀区 100192) ZVS and Current Stress Optimization Strategy for Non-mutating Phase Shift of Dual Active Bridge DC/DC Converters NIE Chuanjie 1 , ZHU Jiebei 1* , YU Lujie 1 , LI Yunfeng 2 , DENG Zhaoshun 3 , LI Bin 1 (1. Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education (Tianjin University), Nankai District, Tianjin 300072, China; 2. School of Electrical & Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, Hunan Province, China; 3. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China) ABSTRACT: As the switching frequency of dual active bridge (DAB) continues to increase, the proportion of switching losses in the total losses gradually increases. The zero voltage switching (ZVS) control strategy has become the main means of reducing switching losses. However, traditional ZVS control strategies have the drawback of discontinuity and abrupt shift in the ZVS region considering dead time, which affects system stability. To address this issue, this paper proposes a ZVS and current stress optimization strategy with non-mutating phase shift control over the full power range. In the medium power range, due to the influence of dead time, the ZVS of all switching devices cannot be fully achieved. This article sacrifices the ZVS of the first bridge arm switching device to ensure continuous variation of the phase shift. In the high-power range, with the goal of continuously changing the shift ratio, the boundary line has been readjusted to achieve seamless switching between the medium-power range and the high-power range. Theoretical analysis shows that the optimization strategy proposed in this article can ensure the continuity of phase shift over the entire power range. By building a low-power experimental platform, the correctness and effectiveness of the proposed optimization strategy are verified. KEY WORDS: dual active bridge (DAB); zero voltage switching (ZVS); current stress; non-mutating phase shift; seamless switching 基金项目：国家自然科学基金联合基金项目(U23B20123)。 Project Supported by the Joint Funds of National Natural Science Foundation of China (U23B20123). 摘要：随着双有源桥开关频率的不断提高，开关损耗在总损耗中的占比逐渐增大。零电压开关(zero voltage switching，ZVS)控制策略已成为降低开关损耗的主要手段。然而，传统 ZVS 控制策略在考虑死区时间时，存在 ZVS 区域不连续和移相比突变的问题，影响系统稳定。为了解决该问题，提出一种在全功率范围内移相比非突变的 ZVS 和电流应力优化策略。在中等功率范围内，由于死区时间的影响，所有开关器件的 ZVS 无法完全实现，以牺牲第 1 个桥臂开关器件的 ZVS 为代价，确保移相比的连续变化。在高功率范围内，以移相比连续变化为目标，重新调整分界线，实现中等功率范围与高功率范围的无缝切换。理论分析表明，提出的优化策略能够在全功率范围内保证移相比的连续性。通过搭建小功率实验平台，实验结果验证了所提优化策略的正确性和有效性。 关键词：双有源全桥；零电压开关；电流应力；移相比非突变；无缝切换 0 引言 双有源桥(dual active bridge，DAB) DC/DC 变换器因具有双向功率流、零电压开关(zero voltage switching，ZVS)、电气隔离和高功率密度等优点，已被广泛应用于电动汽车 [1-2] 、直流微电网 [3] 、固态变压器 [4-5] 、电力电子牵引变压器 [6-7] 等技术中。然而，当 DAB DC/DC 变换器的输入、输出侧电压之比与其高频变压器变比不匹配时，采用传统单移相(single phase shift，SPS)调制策略使高频变压器两侧的电压幅值产生偏差，导致其环流(无功电流)急剧

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