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Buck-Boost变换器在车载超级电容能量管理系统中的应用
| 论文题名： | Buck-Boost变换器在车载超级电容能量管理系统中的应用 |
| 关键词： | 双向DC/DC变换器;Buck-Boost变换器;超级电容;拓扑结构;城市轨道交通;车载能量管理 |
| 摘要： | 随着城市化进程的加快和城市人口的快速增长，城市轨道交通已经变得越来越重要了。在城市轨道交通系统的运营费用中，列车运行的能耗费用所占比例最高，也最引人关注，。如何降低车辆运行能耗，提高电能的利用效率，是人们普遍关心的一个重要课题。根据统计显示，列车的牵引制动能耗占列车运行能耗的90％，辅助系统的能耗仅占10％。为了降低牵引制动能耗，工程界正在尝试使用超级电容等能量管理设备，将车辆制动时反馈回的电能加以存储，在牵引加速时再释放出来以供给正在加速的车辆使用。此外，合适的能量管理设备可以抑制由于列车启动和制动引起电压的波动，保持电网电压的平稳性，从而提高供电质量。 本文在对超级电容特性和双向DC/DC变换器拓扑结构分析的基础上，针对城市轨道交通车辆的应用需求，重点研究了双向Buck-Boost变换器，设计了一种适合于车载超级电容能量管理系统的双向DC/DC变换器，并进行了工程验证。本文首先讨论了车载能量管理系统的积极意义，对常见的储能方式进行了分析，重点对超级电容的特性、串联均压问题和充电策略进行了论述，并提出双向DC/DC变换器的研究需求。其次，在对非隔离型和隔离型双向DC/DC变换器的拓扑进行分析比较的基础上，选择了适用于车载超级电容能量管理系统的双向Buck-Boost变换器，并进行了工作原理、PWM发生方式和空间状态模型的详细分析。然后结合工程实际的需要，进行了功率电路、控制电路和控制软件的设计。最后利用试验样机进行超级电容充放电试验，验证了理论分析和工程设计的正确性。 |
| 作者： | 姜磊 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨振强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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