1.3 二次谐波电流的危害

对于DC-DC变换器来说，二次谐波电流会增大其功率器件的电流应力，增大功率器件和磁性元件（电感和变压器）的电流有效值，导致其导通损耗增大，变换效率降低[9]。若DC-DC变换器采用移相控制全桥变换器等软开关变换器，开关管在二次谐波电流的波谷处可能无法实现软开关，导致变换效率进一步降低。

对于光伏电池而言，二次谐波电流会使其输出功率在最大功率点附近脉动，导致能量转换效率降低[10,11]，如图1.8所示。对于蓄电池和燃料电池而言，二次谐波电流会降低其能量转换效率，并使其使用寿命缩短[12]，如图1.9所示。此时，为了满足负载的需求，需要增大光伏电池、蓄电池或燃料电池等输入源的容量，导致系统体积、重量和成本增大，这在对体积和重量要求较为严苛的应用场合是难以接受的。

综上所述，为了提高两级式单相变换器的变换效率，提高可再生能源发电单元的能量转换效率，提高供电系统的可靠性和稳定性，并延长发电单元的使用寿命，必须对二次谐波电流进行抑制。

图1.8 二次谐波电流对光伏电池最大输出功率的影响

图1.9 二次谐波电流对蓄电池和燃料电池效率和寿命的影响