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船舶直流综合电网储能双向DC-DC变换器研究
| 论文题名： | 船舶直流综合电网储能双向DC-DC变换器研究 |
| 关键词： | 船舶直流综合电网;直流直流变换器;电路设计;软件开发 |
| 摘要： | 船舶直流综合电网以其优良的节能和工作性能，在工程船舶领域受到越来越广泛的关注。双向DC-DC变换器在直流综合电网中肩负着直流电压的匹配、蓄电池充放电管理以及电网能量调节等功能，因此储能双向DC-DC变换器的研究有着重要意义。本文针对船舶直流综合电网储能双向DC-DC变换器的建模、控制及软硬件设计展开了如下研究。 论文首先简述了储能双向DC-DC变换器的研究背景及意义，介绍了船舶直流综合电网和DC-DC变换器的研究现状，阐述了目前DC-DC变换器建模存在的问题。在此基础上，考虑到变换器元器件寄生参数的影响，建立了双向DC-DC变换器的非理想模型，通过模型分析了双向DC-DC变换器高频抗干扰能力差的原因。其次，针对高频干扰问题，设计一种宽带输出滤波器，有效地衰减了高频噪声，并将四阶非理想模型修正为两阶模型。通过频率响应法设计了双向DC-DC变换器在降压、升压两种模式下的电压和电流控制器，提高系统动态性能，同时论证了系统的稳定性。接着，对储能双向DC-DC变换器控制系统的软硬件进行了一定的研究。按模块设计了各个电路的结构和功能，包括IGBT驱动电路、电压电流采样电路、控制电路、保护电路和辅助电源。在keil-MDK编译环境下完成了程序的编写，设计了系统程序的结构和流程。 最后，完成了一台10kW储能双向DC-DC变换器装置，并进行了实验测试和结果分析。实验结果显示，储能双向DC-DC变换器运行稳定可靠，输出电压纹波小，抗干扰能力强，动态响应迅速，与理论分析相符，验证了本文所提非理想模型的有效性及设计方案的可行性。 |
| 作者： | 庄绪州 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 刘彦呈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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