¿Qué topología de convertidor DC-DC recomendaría para un dispositivo que admita un flujo de energía bidireccional de hasta 1kW con 300VDC en el lado alto y 10-15VDC en el lado bajo? Quiero usarlo para conectar un motor / generador de 300VDC a una batería de plomo de 12VDC.
En particular, necesito un dispositivo capaz de mantener la tensión del lado alto de acuerdo con un punto de ajuste dado, independientemente de la dirección del flujo de potencia.
Chill es solo 1Kw, por lo que a 300 voltios la corriente promedio es de aproximadamente 3.3 amperios. Así que puede hacer su nivelación de potencia a un nivel de 300 voltios. Hay muchas opciones, por lo que quizás BUCK BOOST o el SEPIC con la bobina acoplada 1: 1. Hice un SEPIC para 1KW en Veroboard haciendo 250VOLT a 4 amperios. Utilicé un E65 planar con 6 amperios de alambre de teflón bifilar y usé la pieza de repuesto como espaciador para hacer la brecha. Utilicé mosfet 1200 Volt 80mohm SiC y obtuve un 95% de eficiencia de las redes rectificadas. Entonces, si lo ejecuta hacia atrás, obtendrá un Zeta con la misma eficiencia esperada. Ahora que puede ver cuán fácil es el alto voltaje, entonces puede transformarlo a su bajo voltaje aislado con un oscilador ROYER aislado de ZV que tiene un rectificador síncrono para soportar el flujo de energía bidireccional. Creo que obtendrá una mejora general del 90%. eficiencia porque obtuve 92% en 24 voltios, NO 12 y utilicé shottkys de 150 voltios en la salida porque no necesitaba flujo de potencia bilateral. Claramente hay muchas maneras de hacer esto, pero he dicho que es lo que realmente he hecho.
La topología del convertidor básico de una sola etapa no es realista para este caso. La relación de impulso es demasiado grande, lo que resulta en una utilización muy ineficiente del interruptor de potencia.
Necesitarás una topología aislada aquí. Recomendaría una topología de derivación aislada de tres fases, como se muestra en esta figura. Es capaz de conmutación suave debido a las inductancias de fuga del transformador. Puede hacerse bidireccional reemplazando los diodos del puente rectificador con interruptores controlables.
También es una topología muy compleja y se recomienda una simulación adecuada y un trabajo de diseño sólido. He participado en la prueba de esta topología de convertidor (para un convertidor de celda de combustible). Los voltajes de entrada / salida fueron 30V y 400V. Logramos una eficiencia del 95%, lo cual es ideal para este tipo de requisitos de relación de voltaje. No era un producto comercial, solo un prototipo.
Aunque la figura parece simple, las tres fases interactúan entre sí.
Alternativa
Dos puentes H aislados que operan en ZVT debido a una fuga del transformador. Esta podría ser la topología más simple.
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