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宽电压输入车载DC/DC变换器的研究
| 论文题名： | 宽电压输入车载DC/DC变换器的研究 |
| 关键词： | DC/DC变换器;动力电池;电动汽车;宽电压输入 |
| 摘要： | 近年来，我国持续快速增长的经济极大地推动了整个汽车行业的发展，但与此同时也加剧了我国能源的消耗速度，对环境产生了负面的影响，制约着整个社会的可持续发展。在此背景下，电动汽车因其能有效地解决能源危机和环境污染问题而得到了大量的关注。动力电池作为电动汽车的核心部分，通过高压电气系统向电动机完成能量传输并将再生制动产生的能量储存起来。车载 DC/DC变换器将动力电池组储存的能量转换成低压直流电给低压辅助蓄电池充电，或者直接为车上的灯光设备、仪表系统、制冷系统等低压电器提供电能。因此，研究具有高效率、高可靠性、高功率密度的DC/DC变换器对于电动汽车的进一步发展有着重要的意义。 本论文首先总结了单级车载 DC/DC变换器常用的拓扑，分析了它们的优缺点及适用场合。针对车载变换器宽电压输入及负载的要求，主拓扑采用具备高效率特点的Boost+LLC两级变换器，对其进行了理论分析和实验研究。 文中通过对前级 Boost变换器进行稳态分析，给出了前级 Boost变换器工作于电流连续模式（CCM）下的参数计算。根据控制电路的特点及系统动态特性和环路稳定性的要求，完成了其补偿环节的设计，确保了系统的稳定性。后级LLC谐振变换器采用变频控制的方法使其实现了软开关的效果，采用基波分析方法推导出LLC谐振电路的电压增益特性，并以此为基础设计出其谐振槽参数，保证了LLC在全负载范围内桥臂开关管零电压导通（ZVS），副边整流管在较大范围内实现零电流关断（ZCS），从而实现高效率输出的目的。 在理论研究与参数设计的基础上，采用UCC25600作为LLC的控制芯片，搭建了一台输入电压为100V~350V，输出电压24V，功率为1200W的实验样机。实验结果显示，两级电路在宽电压输入条件下，亦能实现高效率 DC/DC变换。 |
| 作者： | 陈劲力 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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