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| 編輯推薦： |
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高水平学术专著，在航天器、新能源供电、储能及电动汽车上有广泛应用前景
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| 內容簡介： |
本书系统地阐述了以三端口直流变换器为代表的复杂功率接口变换器电路拓扑结构系统衍生方法、典型电路工作原理、调制策略、能量管理、分布式模块化系统控制方法等，并以航天器供电系统、功率解耦型微型并网逆变器、分布式光伏直流并网等应用场景为例探讨三端口变换器的应用技术。
全书共10章，除第1章绪论外，其余各章主要分为两大部分：
第壹部分为第2～7章，重点讨论三端口变换器拓扑的系统构造方法以及非隔离、隔离半桥、隔离全桥等三端口变换器工作原理、能量管理等设计实现关键技术。
第二部分为第8～10章，重点讨论三端口变换器在航天器供电、光伏发电系统等典型场景中的应用技术。
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| 目錄：
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电力电子新技术系列图书序言
前言
第1章绪论
1.1三端口变换器发展背景
1.2三端口系统功率变换
1.3三端口变换器拓扑构成方法
第2章三端口变换器拓扑衍生：分析与方法
2.1TPC功率流分析
2.1.1TPC的工作模式
2.1.2功率流传输与控制
2.2功率流重构与TPC拓扑衍生方法
2.2.1基本原理
2.2.2组合优化构造法
2.2.3控制变量重构法
2.2.4功率传输路径重构法
2.2.5直接构造法
2.3TPC功率控制策略
2.4本章小结第3章非隔离三端口直流变换器
31概述
3.2基于双输入变换器的非隔离TPC拓扑
3.2.1拓扑构成原理
3.2.2拓扑构造实例
3.2.3典型拓扑分析与实验
3.3基于双输出变换器的非隔离TPC拓扑
3.3.1拓扑构成原理
3.3.2拓扑构造实例
3.4基于双向变换器的非隔离TPC拓扑
3.4.1拓扑构成原理
3.4.2拓扑构造实例
3.4.3典型拓扑分析与实验
3.5本章小结
第4章半桥型三端口直流变换器
4.1概述
4.2同步整流式半桥TPC拓扑族
4.2.1拓扑生成
4.2.2典型拓扑分析与实验
4.3二次侧调整式半桥TPC拓扑族
4.3.1拓扑生成
4.3.2典型拓扑分析与实验
4.4交错式半桥TPC拓扑族
4.4.1拓扑生成
4.4.2典型拓扑分析与实验
4.5本章小结第5章全桥型三端口直流变换器
5.1概述
5.2全桥TPC拓扑族构成方法
5.2.1非对称全桥TPC拓扑族
5.2.2对称全桥TPC拓扑族
5.3全桥多端口变换器拓扑分析与验证
5.3.1电路构成原理
5.3.2工作原理分析
5.3.3特性分析
5.3.4控制与调制策略
5.3.5实验结果与分析
5.4H桥三端口直流变换器分析与验证
5.4.1电路构成原理
5.4.2工作原理分析
5.4.3控制与调制策略
5.4.4实验结果与分析
5.5其他全桥型多端口变换器
5.6本章小结
第6章基于有源升压整流单元的全桥三端口直流变换器
6.1电路构成方法
6.2工作原理与特性
6.2.1工作原理
6.2.2特性分析
6.2.3参数设计
6.3功率控制
6.4实验结果与分析
6.5本章小结
第7章双向多端口直流变换器
7.1电路拓扑结构
7.2基于直流电感互联的多端口Buck-Boost变换器
7.2.1电路构成原理
7.2.2一类多端口Buck-Boost变换器拓扑
7.3双向三端口Buck-Boost变换器分析与验证
7.3.1工作原理分析
7.3.2控制与调制策略
7.3.3实验结果与分析
7.4本章小结
第8章基于模块化三端口变换器的航天器供电系统
8.1概述
8.2模块化并联TPC系统功率控制
8.2.1系统运行模式
8.2.2均流控制方法
8.2.3实验结果与分析
8.3源端分布式模块化TPC系统功率控制
8.3.1功率控制方法
8.3.2实验结果与分析
8.4负载端分布式TPC系统功率控制
8.4.1功率控制方法
8.4.2实验结果与分析
8.5共负载母线分布式TPC系统功率控制
8.6本章小结
第9章基于三端口变换器的分布式光伏直流并网系统
9.1系统架构与分析
9.1.1基于两端口变换器的系统架构
9.1.2基于三端口变换器的系统架构
9.2系统控制策略与分析
9.2.1控制策略
9.2.2均压特性分析
9.2.3系统稳定性分析
9.3仿真结果与分析
9.4实验结果与分析
9.5本章小结
第10章基于三端口反激变换器的功率解耦型微型逆变器
10.1反激式微型逆变器概述
10.2三端口反激微型逆变器原理分析
10.2.1工作模式ⅠPpvPac
10.2.2工作模式ⅡPpv
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| 內容試閱：
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三端口直流变换器是能够同时提供输入端口、输出端口和双向端口的一类集成多功率端口直流变换器。它能够同时完成输入源、用电负载和储能元件三者之间的功率变换与能量管理，仅通过一个变换器即实现了多个传统两端口变换器的功能。更重要的是，它能够实现输入、输出和储能任意两者之间的单级功率变换，相比于传统多个两端口变换器组合构成的解决方案，具有系统效率高、功率密度高、体积小、成本低等优势，在航天器供电系统、新能源并网独立供电系统、混合储能系统、电动汽车等发电储能联合供电系统、多源互补供电系统等领域具有广泛的应用前景。
作者在研究工作中注意到，由太阳能电池阵等一次能源、储能蓄电池和在轨载荷构成的航天器电源系统，是一类典型的独立新能源供电系统。为了减轻航天器重量、提高有效载荷比，航天器对其供电系统的轻量化、集成化和高效化有更加迫切的需求。如何实现航天器电源系统减重、增效，是高性能航天电源系统不断追求的目标。传统航天器电源系统通常配备太阳能光伏控制器、蓄电池充电控制器、蓄电池放电控制器等多套电源装置，以实现太阳能电池阵、蓄电池和载荷（一次电源母线）的能量管理与电能变换。是否能够将太阳能光伏控制器、蓄电池充电控制器、放电控制器等多个直流变换器进一步集成，以达到电源系统减重、增效的目的？以此为目标，我们从最基本的非隔离PWM变换器出发，提出了一些新型的集成三端口变换器电路结构，并进行了具体的分析、设计和实验研究，实验结果证明了我们初步想法的可行性，也证明了系统集成的解决思路能够有效改善电源系统能效。随着研究的深入，我们注意到集成三端口直流变换器由于具有更多的功率端口、更高的控制自由度，其分析、设计与实现也较传统两端口变换器复杂。电路拓扑是进一步开展分析、设计和实现技术研究的基础，因此，系统地研究和揭示三端口直流变换器拓扑之间的内在联系和本质规律，形成一般性拓扑衍生方法和应用技术，是十分必要的。我们开展了持续深入的工作，研究此类集成三端口直流变换器拓扑系统衍生方法，从理论上揭示该类集成多端口电力电子变换器拓扑构成的内在规律，并以此探索和发现一系列新型高性能、高效率、高功率密度、有实际应用价值的电路拓扑结构。历经多年研究，我们在理论方法方面取得了一些突破，从功率流传输和功率控制的角度分析、认识和理解了三端口变换器电路构成的内在机理，归纳总结出其中的一般性规律，揭示了三端口变换器与两端口变换器的内在联系，搭建了由两端口变换器向三端口变换器转化的桥梁，形成基于功率流分析和重构的三端口直流变换器拓扑的一般性衍生构造方法。理论方法方面的研究成果也得到了国内外同行的认可，获得了教育部自然科学二等奖、江苏省优秀博士学位论文、南京市自然科学优秀学术论文奖等奖励。
通过基础理论、方法和关键技术研究的多年积累，我们面向航天器供电、电动汽车、新能源发电等系统开展了一系列应用研究，特别是与中国空间技术研究院、上海航天技术研究院等单位合作开展了基于集成三端口变换器的空间直流分布式供电系统研究，充分表明了所取得的研究成果具有较好的实用价值。基于持续研究所取得的研究成果，我们在国内外重要期刊和国际会议上发表了一系列论文。鉴于这些论文散落于各种期刊和会议论文集中，我们决定将它们整理成书，全面系统地阐述基于功率流分析和重构的三端口直流变换器拓扑系统衍生构造方法，以及典型电路的分析、控制、设计与实现关键技术。
本书是基于我们研究团队的研究成果整理而成的，其中博士生张君君、陆杨军，硕士生周子胡、曹锋、秦晓晴、牟恬恬、董晓锋等对本书内容做出了重要贡献。本书的编写工作主要由团队成员吴红飞、孙凯、胡海兵和邢岩完成。
本书相关研究工作得到了国家自然科学基金面上项目三端口直流变换器拓扑理论及应用关键技术研究（批准号51377083）、国家自然科学基金青年项目宽增益范围有源整流式隔离升降压变换方法及关键技术（批准号51407092）、江苏省自然科学基金面上项目新能源系统中高能效、低成本的三端口变换器基础研究（批准号BK2012794）、上海航天科技创新基金重点项目航天器高效高密度源载储集成式多端口供电系统关键技术研究（批准号SAST2017131）等资助，在此一并表示衷心感谢！
本书出版之际，特别感谢机械工业出版社编辑为本书所做出的辛勤工作。鉴于作者水平和时间所限，不妥之处在所难免，欢迎读者批评指正。
作者
1974年美国学者WNewell提出了电力电子技术学科的定义，电力电子技术是由电气工程、电子科学与技术和控制理论三个学科交叉而形成的。电力电子技术是依靠电力半导体器件实现电能的高效率利用，以及对电机运动进行控制的一门学科。电力电子技术是现代社会的支撑科学技术，几乎应用于科技、生产、生活各个领域：电气化、汽车、飞机、自来水供水系统、电子技术、无线电与电视、农业机械化、计算机、电话、空调与制冷、高速公路、航天、互联网、成像技术、家电、保健科技、石化、激光与光纤、核能利用、新材料制造等。电力电子技术在推动科学技术和经济的发展中发挥着越来越重要的作用。进入21世纪，电力电子技术在节能减排方面发挥着重要的作用，它在新能源和智能电网、直流输电、电动汽车、高速铁路中发挥核心的作用。电力电子技术的应用从用电，已扩展至发电、输电、配电等领域。电力电子技术诞生近半个世纪以来，也给人们的生活带来了巨大的影响。
目前，电力电子技术仍以迅猛的速度发展着，电力半导体器件性能不断提高，并出现了碳化硅、氮化镓等宽禁带电力半导体器件，新的技术和应用不断涌现，其应用范围也在不断扩展。不论在全世界还是在我国，电力电子技术都已造就了一个很大的产业群。与之相应，从事电力电子技术领域的工程技术和科研人员的数量与日俱增。因此，组织出版有关电力电子新技术及其应用的系列图书，以供广大从事电力电子技术的工程师和高等学校教师和研究生在工程实践中使用和参考，促进电力电子技术及应用知识的普及。
在20世纪80年代，电力电子学会曾和机械工业出版社合作，出版过一套电力电子技术丛书，那套丛书对推动电力电子技术的发展起过积极的作用。最近，电力电子学会经过认真考虑，认为有必要以电力电子新技术系列图书的名义出版一系列著作。为此，成立了专门的编辑委员会，负责确定书目、组稿和审稿，向机械工业出版社推荐，仍由机械工业出版社出版。
本系列图书有如下特色：
本系列图书属专题论著性质，选题新颖，力求反映电力电子技术的新成就和新经验，以适应我国经济迅速发展的需要。
理论联系实际，以应用技术为主。
本系列图书组稿和评审过程严格，作者都是在电力电子技术第一线工作的专家，且有丰富的写作经验。内容力求深入浅出，条理清晰，语言通俗，文笔流畅，便于阅读学习。
本系列图书编委会中，既有一大批国内资深的电力电子专家，也有不少已崭露头角的青年学者，其组成人员在国内具有较强的代表性。
希望广大读者对本系列图书的编辑、出版和发行给予支持和帮助，并欢迎对其中的问题和错误给予批评指正。
电力电子新技术系列图书
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