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大功率充电系统中并联DC/DC变换器均流控制系统研究
| 论文题名： | 大功率充电系统中并联DC/DC变换器均流控制系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;大功率充电系统;直流/直流变换器;并联结构;均流控制 |
| 摘要： | 大功率充电系统是电动汽车发展道路上非常重要的一个环节，实现大功率充电最主要的方式是通过将多个中小功率的开关电源模块进行并联组合。软开关技术在提高电源功率和效率方面也是非常有利的。因此，研究结合软开关技术的大功率充电系统中并联开关电源均流技术是非常有必要的。 本文基于滞后桥臂串联二极管移相全桥变换器(Lagging leg series diodes phase shift full bridge converter,LLSD-PSFB)拓扑结构和采用电压环、电流环和均流环三环均流控制策略，实现了大功率充电系统中并联结构的整体设计。详细分析了该主电路拓扑结构的工作原理，通过平均开关模型法建立了小信号交流等效模型，得到了该开关电源的传递函数。设计了并联系统中均流控制策略的小信号模型。 根据设计要求，对并联系统中所用到的各个元器件进行合理选型，其中包括对高频变压器的设计，从匝数比、导线的选择和绕制方法等进行了阐述，对输出滤波电感电容进行计算选型，对功率开关管和整流二极管等开关器件进行选型。除此之外，还对DC/DC变换器的驱动电路、隔离电路和辅助电源进行了设计。 本文采用TMS320F28335主控芯片对并联DC/DC变换器系统进行控制。主要利用了此芯片中的CAN通讯模块、ADC采样模块和PWM信号模块等功能，设计了主程序、中断程序、三环均流控制的PI程序以及四路PWM信号等。 为了验证本文所采用的LLSD-PSFB综合性能以及参数设计的合理性，首先采用Psim仿真软件对单模块的LLSD-PSFB进行仿真，然后采用Simulink仿真软件对并联LLSD-PSFB均流效果进行了仿真验证，将仿真结果与理论计算结果对比，验证变换器结构设计的合理性以及均流效果的良好性。最后搭建试验样机验证理论分析和器件选型的合理性和三环均流控制策略均流的有效性。 |
| 作者： | 张志刚 |
| 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： | 2022 |
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