项目概述

高效高密度车载DC-DC变换器是电控系统的核心装备。针对双向CLLC变换器难以实现宽范围高效调压的难题，提出一种结合神经网络辅助占空比预测和在线效率优化的三移相调略混合控制策略，大幅拓展电压调节范围并提高系统效率；针对多模块并联LLC DC-DC变换器电流失衡问题，提出基于无源分数阶电容的少传感器电流均衡方法。分别研制1kW样机，实现多相双向充电系统整体效率保持96%以上。针对LLC DC-DC变换器宽输入电压与高效运行难以兼顾、以及大电流同步整流电路受寄生参数影响的难题，提出基于谐振网络编辑的励磁频率自适应调控方法和基于磁相消原理的占空比丢失补偿方法，成功研制第一代1.7kW样机，在极限变比(>60)的运行条件下效率突破96%。

项目创新性

本成果在CLLC与LLC-DCX变换器控制与均流技术方面实现多项创新：提出融合神经网络与在线效率优化的混合控制策略，提升SR控制信号的实时性与适应性，满足多调制策略与宽电压范围需求；构建三移相综合优化调制策略，在实现全范围ZVS的同时显著降低谐振电流RMS值，拓展电压调节能力；针对多模块LLC-DCX系统，提出无源分数阶电容（P-FOC）辅助的单传感器电流均衡方法与相间阻抗均衡策略，实现低损耗、高鲁棒性的一致性电流控制，有效解决模块参数不一致引发的电流失衡问题。

市场前景

电动汽车双向多模块充电机在未来具有广阔的应用前景。根据市场研究数据，全球电动汽车市场预计将在2030年达到超过3500万辆的年销量，双向充电技术可实现车辆到电网（V2G）功能，每辆车每年可为用户节省约300-400美元的电力费用，同时提高电网稳定性。而多模块设计进一步提升了充电效率和可靠性，支持快速充电需求，该技术具备显著的市场价值和经济效益。

关键风险

本成果在工程应用中可能面临以下关键风险：当前优化目标尚未全面覆盖所有损耗因素，若后续多目标模型未能准确建模变压器及开关器件的非线性行为，可能导致调制策略优化失效。

项目产品

知识产权情况

[1]国家发明 基于自适应带宽虚拟阻抗LLC均流控制方法 CN117578841A 2023-11-15

[2]国家发明 一种基于神经网络的分数阶系统在线参数辨识方法 CN117874463A 2024-01-11

[3]国家发明 基于自适应动态规划和数据驱动的DC-DC变换器最优控制方法 CN118868617A 2024-10-29

[4]国家发明 一种多电平PT型无线电能传输系统 CN119420056A 2025-02-11

[5]国家发明 基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法与变换器 ZL2020101161580 2022-03-18

[6]国家发明 一种单相Z源升压型变频交流-交流变换器 ZL202111102009X 2023-08-17

[7]国家发明 带耦合电感和开关电容的IPOS型高变比软开关变流器 2022105397905 2024-06-04

[8]国家发明 一种多相谐振型桥式模块化多电平开关电容变换器 ZL2013106879925 2015-12-09

[9]国家发明 一种桥式多电平开关电容变换器 ZL201510043271X 2018-01-04

科技创新项目信息发布联系人

张慧娟13950175876   

蔡晓婷17859934282

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