1.1 技术背景与现状

户用光储充一体化系统具有节约能源、环境友好、减少电网负担等优点，是未来的一种发展趋势。该系统含有一条220V的交流母线，户用储能通过DC/AC接入到母线中，从交流母线到电动汽车的电池还需要经过AC/DC功率变换，该功率变换可以使用车载充电机也可以外置在充电桩上。无论采用哪种方式，整个充电链路中都存在两级功率变换和功率损耗，不利于效率的优化。如果采用单级的DC/DC功率变换器将户用储能转化成汽车动力电池所需的电压，可以减少一级功率变化从而优化充电效率。

为了保证人员安全，该变换器需要具备隔离的特点。目前主流的隔离型DC/DC功率变换器主要有双有源桥(DAB)变换器和LLC变换器。两种变换器都可以实现开关器件的软开关，从而达到较高的工作效率。但某些情况下，户用储能和汽车动力电池的电压差距比较大，需要变换器具备高增益特性。将多个DAB变换器或LLC变换器输入端并联，输出端串联是提高电压增益的常用手段。

1.2 技术难题与发展瓶颈

高电压增益：户用储能最低电压仅48V，而动力电池电压最高可达1000V，需要功率变换器提供最高20多倍的电压增益。如果采用单模块DC/DC变换器，高频变压器绕组匝比较大，存在寄生电容、绝缘要求等问题，采用多模块串并联方式则需要考虑模块间电压均衡或分配，保证单模块电压不会越限。

宽电压范围：汽车动力电池电压可在400至1000V之间变化，在输出电压宽范围变化时，DAB变换器和LLC变换器都较难保持良好的特性，元器件的参数设计也更为复杂和困难。

高工作效率：单级隔离DC/DC变换器通常会在某个工作点具备最高的工作效率，工作点越偏离额定点，效率越低。因此，在宽电压范围变化和宽负载范围变化的情况下保持高工作效率一直是困恼单级隔离型DC/DC变换器的技术难题。

1.3 技术攻关方向

可以采用多模块串并联的方式解决高增益问题，采用在电压分段策略和模块投切控制来实现宽电压范围的高效率。

1.4 期望实现的主要技术指标参数

电压增益：输出电压与输入电压比最高可达20

输出电压范围：输出电压能在0.6~1.4倍额定电压范围内变化

系统效率：全工作范围效率在94%以上，最高效率可达96%

2.1 已开展的工作

已开展单模块隔离型DC/DC变换器的研究，包括模块拓扑方案、参数设计和控制算法。

2.2 所处阶段

项目处于前期阶段，完成了单模块的仿真和设计。

2.3 投入资金及人力

资金投入：目前已投入资金约10万元人民币，用于设备采购、人员薪资、实验室建设及

前期研发。

人力资源：项目团队由6名核心成员组成，具有较强的研发能力和丰富的项目经验。

2.4 仪器设备与生产条件

已具备实时仿真平台、高速数据采集系统、功率放大器等关键设备，实验室配备了先进的

电力电子测试平台及相关辅助设备。

3.1 预期成果

设计并验证一种创新的单级功率变换器架构，将户用储能系统的直流电高效地传输到电动汽车充电桩。相比传统的多级变换，单级设计可以减少转换损耗和组件数量，提高效率。

3.2 经济效益

与多级功率变换器相比，单级设计减少了所需的功率转换级数、开关器件及控制电路，从而降低了材料成本、制造成本和维护费用。

3.3 社会效益

高效的功率变换器有助于减少能源损耗，提升新能源（如光伏、储能系统）在电动汽车充电过程中的利用效率，从而减少对传统化石能源的依赖，助力能源结构转型。

3.4 生态效益

通过提高充电桩能效并降低能源浪费，减少了由火力发电产生的温室气体排放。即使储能系统部分能量来自电网，通过减少不必要的电能消耗，仍能有效降低整体碳排放。高效功率转换器通过降低功率器件的开关损耗和导通损耗，显著减少了电能转换过程中的发热量，降低了对散热装置的需求，从而减少对环境的热污染。

4.1 资质条件

应征方需具备国家认可的高新技术企业或科研机构资质，具备相关领域的技术研发能力和丰富的项目经验。团队成员应包括电力电子、自动控制、仿真技术等领域的专家，需具有至少3年以上相关领域的研发经验，且在单级高效DC/DC功率变换器领域拥有成功案例，特别是在现代控制理论与变流控制技术的结合应用方面有深入研究。

4.2 科研能力

应征方需具备强大的技术创新能力，能够在单级高效DC/DC功率变换器的高增益、宽范围、高效率等关键技术领域实现突破。

4.3 项目时限

项目应设置明确的阶段性目标，要求应征方按期完成，并定期汇报研发进展，确保项目按计划推进。

4.4 产权归属

项目研发过程中产生的技术成果与专利，由合作双方共同拥有。应征方需同意在成果推广和应用中，按照事先约定的方式进行知识产权的共享和管理。应征方需签署严格的保密协议，确保项目期间及完成后，所有涉及的技术信息和商业机密得到有效保护。

4.5 利益分配

合作双方根据各自的投入比例确定成果转化后的利益分配方式，确保合作的公平性和可持续性。项目成果在市场化应用后产生的收益，按事先约定的比例进行分配，保障双方利益均衡，特别是在现代控制理论应用带来的市场价值上。