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电动汽车隔离型DC/DC变换器及其容错策略研究
| 论文题名： | 电动汽车隔离型DC/DC变换器及其容错策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;直流/直流变换器;容错策略;电路重构 |
| 摘要： | 随着环境污染和能源危机的加剧，新能源汽车不断得到普及，电动汽车作为新能源汽车“三纵三横”的重要一环，在汽车市场上的占有率越来越高。在电动汽车领域，DC/DC变换器作为整车动力系统中最重要的零部件之一，主要应用对象为电机驱动逆变器，其可靠性和稳定性也越来越受到关注，若直流变换器发生故障停止工作，电机驱动逆变器会因输入端失电而无法工作进而影响车辆的安全行驶，因此研究电动汽车直流变换系统的故障容错技术非常重要。本文主要研究电动汽车隔离型DC/DC变换器及其故障容错技术，具体研究内容如下： （1）阐述课题的研究背景与意义，介绍新能源汽车发展的趋势以及意义，研究DC/DC变换器的发展现状，分析DC/DC变换器常用的电路拓扑结构以及驱动控制方案，总结现有隔离型DC/DC变换器的故障容错控制方法的优缺点。 （2）研究隔离型DC/DC变换器无死区电路拓扑的生成过程以及工作原理，分析目前DC/DC变换器常见的故障原因和常用的故障隔离方案，分析目前常用的DC/DC变换器的容错控制技术的工作原理以及优缺点，在此基础上，提出基于支路电路拓扑重构的容错控制方案，研究电路拓扑重构容错方案的可行性和优越性，分析电路拓扑重构容错方案的工作原理，研究交错半桥拓扑的工作原理、磁通复位过程。 （3）总结了常用的变压器等效电路模型的分析方法，研究绕组交错耦合拓扑以及交错半桥拓扑的工作原理和控制方法，分析等效电路和工作模态，研究驱动电机级联容错功率匹配方案，分析驱动电机的级联容错调速策略，研究变负载对电动汽车主要动力性能的影响。 （4）基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建主电路拓扑以及驱动电机仿真模型，验证容错控制方案以及参数设计的合理性。最后搭建实验原理样机进行实验验证，仿真和实验结果表明，所研究的拓扑和容错控制策略可以实现电路的容错控制，并且保证整个集成电路的可靠运行，验证了理论分析的正确性以及所提出的容错方案的可行性。 |
| 作者： | 罗家伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑昕昕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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