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混合储能电动车双向变换系统的研究
| 论文题名： | 混合储能电动车双向变换系统的研究 |
| 关键词： | 混合储能电动车;双向变换系统;功率密度;零电流开通 |
| 摘要： | 随着环境污染和能源危机日益加剧，电动车的发展逐渐受到各国的重视，良好的启车/加速性能、有效的制动能量回收以及续驶里程的提高成为当前电动车研究的热点。超级电容是一种物理电源，具有比功率大、充放电速度快、效率高、循环使用寿命长等突出优点，与之相比，蓄电池具有比能量大的优点，由蓄电池（主能源）和超级电容（辅助能源）组成的主辅混合储能系统能充分发挥各自优势，改善电动车性能。运用现代功率变换技术来控制系统中能量合理流动和功率有效分配，是发挥系统优势的关键。 文中针对主辅混合储能系统的工作特点，选择了电流双象限变换电路，并设计其主要元件参数。主电路采用功率MOSFET并联方案，减小了噪声，提高了变换器的功率密度；为降低开关损耗，提高变换器的效率，根据系统中超级电容充放电速度快的特性，提出一种缓冲型软开关解决方案，设计了无源低损缓冲电路结构，并进行系统的模态和仿真分析。仿真结果表明，本方案能够实现主开关器件的零电流开通（ZCS，ZeroCurrentSwitching）和零电压关断（ZVS，ZeroVoltageSwitching），减小开关损耗。 为兼顾快速控制以及方便与整车系统通讯，基于TI公司的TMS320LF2407A型DSP芯片设计了一种智能型控制器，控制算法通过软件编程实现，升级方便，具有良好的扩展性。此控制系统能够实现供能和馈能时电流的数字闭环控制以及出现异常情况时的有效保护和故障问题的判断显示。驱动电路采用EXB841芯片，设计了合理的外围电路，能可靠地实现并联功率MOSFET的驱动。 本文进行了部分实验研究并搭建小型试验平台，验证了大功率时采用功率MOSFET并联方案及控制策略的可行性，无源低损缓冲电路提高了双向变换器的变换效率和可靠性。上述工作为进一步研究混合储能系统及其应用提供了技术储备。 |
| 作者： | 黄军 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 韩明武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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