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燃料电池电动汽车用高效宽增益三电平Boost直流变换器
| 论文题名： | 燃料电池电动汽车用高效宽增益三电平Boost直流变换器 |
| 关键词： | 电动汽车;直流变换器;调制模式;电源设计 |
| 摘要： | 随着汽车工业的高速发展，全世界汽车数量持续升高，汽车已经成为人们生活必不可少的交通工具。但是，在汽车数量不断增加的同时，对化石资源的需求也急速增长，所排出的汽车尾气的对环境的污染也越来越严重。燃料电池电动汽车以其清洁、高效、无污染的优点而备受关注。燃料电池作为电动汽车的主要组成部分，存在输出电压等级低，不足以驱动电机的运转的问题，需要直流升压设备将其电压升至额定值。研究具有高可靠性、宽增益、高效率特性的直流升压变换器对燃料电池电动汽车的发展意义重大。 本研究首先阐述了几种常见车载DC-DC变换器拓扑，分析了其运行在车载场合下存在的问题。针对燃料电池电压输入范围宽，稳态输出电压响应快，能量转换效率高的需求提出了新型准Z源三电平Boost直流变换器。该变换器存在两种可行的调制策略，交错调制策略和移相调制策略。在两种调制策略下对变换器的特性进行分析，确定交错调制策略下变换器运行特性更优。变换器工作在交错调制策略下具有电压增益范围宽，开关器件电压应力小，电感电流倍频等优点。此外，将电流有效值较大二极管用MOSFET代替，引进同步整流技术，实现了MOSFET的零电压开关，在一定程度上提高了变换器的效率。研究新型变换器器件的参数设计，利用MATLAB软件搭建变换器的仿真模型，利用仿真模型分析变换器的工作原理和稳态性能。最后，在实验室搭建一台输入40V~150V，输出电压400V，输出功率1200W的实验样机，实验结果验证了理论分析的正确性。 |
| 作者： | 石记龙 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王萍;李英麟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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