原文传递
电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变换器的研究
| 论文题名： | 电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变换器的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;辅助动力系统;双向直流/直流变换器;拓扑结构;软开关技术;双闭环控制 |
| 摘要： | 近年来，石油短缺和环境污染问题越来越严重，成为了国内外备受关注的重大问题。自2003年以来，我国各地区大部分加油站缺油告急，同时，中国中东部地区经常出现雾霾天气，环境问题每况愈下。纯电动汽车以电能代替石油等化石能源，其高效率、零排放的优点受到了世界各国的广泛关注。但是，电动汽车中蓄电池本身及其充放电技术一直是制约电动汽车快速发展的关键问题。采用电动汽车辅助动力系统可以有效弥补蓄电池的不足，主要包括超级电容、双向DC/DC变换器及其控制电路。通过双向DC/DC变换器既可以在电动汽车起动、加速状态下将超级电容中储存的能量释放出来，又可以在电动汽车减速、制动状态下将回馈的能量进行回收，实现了能量的双向流动。本文在此基础上，设计了一种两相交错式双向半桥DC/DC变换器为拓扑结构。 首先，在四种典型的非隔离型双向DC/DC变换器中，选择了电压、电流应力最小的双向半桥DC/DC变换器作为基本拓扑结构。接着，为了减小单个功率器件所承受的电流量，提高功率等级，本文采用多重化拓扑方式，将两个双向半桥DC/DC变换器交错并联，构成两相交错式双向半桥DC/DC变换器。 其次，对两相交错式双向半桥DC/DC变换器进行软开关设计。本文采用控制方便，成本较低的控制型软开关技术，通过在主电路中适量增添电感电容元件，但不增添半导体器件的方式对电路进行合理的设计，使得软开关能够实现。 在控制方式上，本文选取电压电流双闭环控制模式，即将电压外环的输出值做为每个电流内环的给定值，从而实现并联均流的效果。根据本文的设计要求，计算出双向半桥DC/DC变换器中所需的各元件参数，并在Matlab/Simulink平台上搭建了两相交错式双向半桥DC/DC变换器的主电路模型和控制电路模型，分别对变换器升压、降压工作模式进行仿真分析，仿真结果验证了计算出的各元件参数是正确的，选取的控制策略是可行的。 最后，搭建了一台以TMS320F2812 DSP为控制芯片，额定功率为180W的两相交错式双向半桥DC/DC变换器，并对其分别做了升压、降压实验。根据实验波形表明，本论文设计的变换器符合基本要求，证明了该设计方案是可行的。 |
| 作者： | 田小晨 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 周美兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
