原文传递
交错并联磁集成开关电感双向DC/DC变换器研究
| 论文题名： | 交错并联磁集成开关电感双向DC/DC变换器研究 |
| 关键词： | 电动汽车;储能系统;直流/直流变换器;开关电感;交错并联;磁集成 |
| 摘要： | 随着传统能源日益耗竭，世界各国都把资源的维护和能源的储备列为节约能源方面的重要课题;环境污染、石油资源枯竭等问题的日益加重引发了人们对新型环保能源的研发热潮。近几年来，电动汽车行业的迅捷发展将会有效遏制环境污染日益严重的形势。电动汽车作为目前研究的一个热门方向，在其储能系统中，双向DC/DC变换器担负着能量双向传输的使命。因此双向DC/DC变换器作为电动汽车的一种电源转换装置就显得尤为重要。 为了提高传统双向DC/DC变换器的电压增益，降低输入输出的电流纹波，减小变换器损耗，优化变换器输出的电能质量，将开关电感单元应用在传统双向DC/DC变换器中。本文提出了一种具有开关电感的交错并联磁集成双向DC/DC变换器。利用开关电感替代传统双向DC/DC变换器中的储能电感，并将所有电感集成一个耦合电感，这种方式不仅充分减小了磁性器件的体积，而且优化了变换器暂稳态性能。分析了变换器的工作模态，推导得到了变换器电压增益表达式，通过对变换器暂稳态电感的研究对其暂稳态性能进行了深入的探讨，并通过推导得出该类变换器耦合电感耦合度的设计准则，同时提出了一种该变换器耦合电感的设计方法。与传统双向DC/DC变换器相比，交错并联磁集成开关电感双向DC/DC变换器Boost模式的电压增益为传统变换器的(1+D)倍，不仅减少了输入输出的电流纹波，同时提高了变换器的动态响应速度。针对双向DC/DC变换器的不同工作模式，分析了实际使用情况下的相应需求，并指定不同工作模式下相对应的控制策略，给出了Boost和Buck模式下的小信号动态模型，设计了相对应模式下的控制器，以提高系统的性能。详细介绍了控制电路算法和可以让变换器工作的的相关实物电路的设计与实现。最后经由仿真以及实验对本文原理分析和公式推导做了验证。结果表明交错并联磁集成开关电感双向DC/DC变换器具有优良的综合性能。 |
| 作者： | 杨学鹏 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 李洪珠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 辽宁工程技术大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
