研究目的
设计一款高频单相双有源桥（DAB）变换器，作为额定功率为3.7千瓦的电动汽车双向车载电池充电器的一部分，重点在于减小体积和重量。
研究成果
该论文展示了一种快速开关单相DAB变换器的设计方法，在3.7 kW额定功率下实现了约96%的高效率。所实现的变换器体积紧凑，仅为0.61升，采用风冷方式时功率密度高达6.1 kW/升。
研究不足
该研究仅限于特定的额定功率（3.7千瓦）和开关频率（500千赫）。若不做调整，设计考量可能无法直接适用于其他功率等级或频率。
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[IEEE 2018国际电力电子会议（IPEC-Niigata 2018 - ECCE亚洲） - 日本新潟（2018.5.20-2018.5.24）] 2018国际电力电子会议（IPEC-Niigata 2018 - ECCE亚洲） - 基于氮化镓器件的高频双有源桥变换器设计（输出功率3.7千瓦）
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DOI：10.23919/IPEC.2018.8507882
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
在汽车行业，除成本外，重量和体积也是设计电力电子器件的重要考量因素。随着氮化镓（GaN）等宽禁带器件的兴起，高开关频率为转换器带来了新的可能性。采用高开关频率能显著减小无源元件（如变压器）的体积。电动汽车的辅助电源或车载充电系统是降低体积与重量的典型应用领域。此类应用可采用双有源桥（DAB）等直流-直流转换器。本文详细分析了在400V直流电压下以500kHz高频运行的紧凑型单相双有源桥转换器，该转换器实现了3.7kW的功率传输。研究展示了如何设计一款快速开关、结构紧凑的双有源桥转换器，在额定功率下保持约96%的高效率运行。
作者：
Philipp Schülting，Christian Winter，Rik W. De Doncker
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