用于燃料電池汽車雙向DC/DC變換器研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-22 23:17
燃料電池汽車零排放量?jī)?yōu)點(diǎn)使其成為如今各國(guó)研究發(fā)展的熱題,然而燃料電池有著輸出特性較軟的缺陷,可以在燃料電池上并聯(lián)一個(gè)超級(jí)電容以改善其輸出特性。超級(jí)電容作為一種新型的儲(chǔ)能元件有著功率比大、充放電速度快以及循環(huán)使用次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn),能夠在汽車啟動(dòng)時(shí)提供額外的能量并在制動(dòng)的過程中將回收的能量快速的儲(chǔ)存起來。超級(jí)電容的電壓會(huì)隨著儲(chǔ)存的能量變化而變化,這對(duì)需要相對(duì)穩(wěn)定供電的驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生了不利影響,雙向DC/DC變換器可以通過改變開關(guān)管驅(qū)動(dòng)波形來實(shí)現(xiàn)能量高效的雙向流動(dòng),因而能夠優(yōu)化電機(jī)控制以及改善燃料電池汽車動(dòng)力輸出特性。本文分析了幾種雙向DC/DC變換拓?fù)鋬?yōu)缺點(diǎn),最終選擇移相全橋倍流整流拓?fù)鋪韺?shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)分析了并拓?fù)湓砗拖嚓P(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)。在分析原理時(shí)采用狀態(tài)空間平均法進(jìn)行小信號(hào)建模,在此基礎(chǔ)上得出傳遞函數(shù)并進(jìn)行閉環(huán)控制,選擇PID補(bǔ)償器來提高系統(tǒng)輸出的穩(wěn)定性并用MATLAB繪制補(bǔ)償前后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖,接著研究了電路在正反向工作中實(shí)現(xiàn)同步整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)的調(diào)制方法并重點(diǎn)介紹了全橋電路移相控制信號(hào)的生成。第四章詳細(xì)講述了系統(tǒng)控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn),給出了采樣電路以及程序流程圖,這里采用TI公司生產(chǎn)...
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 燃料電池汽車研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2.2 雙向DC/DC變換技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 移相全橋DC/DC變換器
1.3.1 單向移相全橋DC/DC變換器
1.3.2 雙向全橋結(jié)構(gòu)DC/DC變換器
1.3.3 雙向DC/DC變換器控制方式
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 雙向DC/DC變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇及分析
2.1 引言
2.2 用于燃料電池汽車雙向DC/DC變換器的要求
2.3 用于燃料電池汽車雙向DC/DC變換拓?fù)涞倪x擇
2.3.1 移相全橋DC/DC變換器
2.3.2 倍流同步整流
2.3.3 雙向DC/DC變換拓?fù)涞倪x取
2.4 移相全橋倍流雙向DC/DC變換器原理
2.4.1 正向工作模式原理分析
2.4.2 反向工作模式原理分析
2.5 同步整流的實(shí)現(xiàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 移相全橋倍流雙向DC/DC變換拓?fù)涞男⌒盘?hào)建模
3.1 引言
3.2 正向工作模式建模以及PID補(bǔ)償
3.2.1 正向工作雙向DC/DC變換器的小信號(hào)建模
3.2.2 正向工作模式PID補(bǔ)償
3.3 反向工作模式建模以及PID補(bǔ)償
3.3.1 反向工作雙向DC/DC變換器的小信號(hào)建模
3.3.2 反向工作模式PID補(bǔ)償
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于DSP28335的數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)字控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
4.2 PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)
4.3 采樣電路設(shè)計(jì)
4.3.1 電流采樣電路
4.3.2 電壓采樣電路
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 主程序設(shè)計(jì)
4.4.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)
4.5 移相PWM波形生成方法
4.6 本章小結(jié)
第五章 樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 輸入端濾波器的設(shè)計(jì)
5.3 高頻變壓器的設(shè)計(jì)
5.4 輸出濾波器的設(shè)計(jì)
5.5 有源箝位電路設(shè)計(jì)
5.6 功率MOS管參數(shù)計(jì)算
5.7 隔離驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.8 雙向DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.8.1 正向工作實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.8.2 反向工作實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):3798599
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 燃料電池汽車研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2.2 雙向DC/DC變換技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 移相全橋DC/DC變換器
1.3.1 單向移相全橋DC/DC變換器
1.3.2 雙向全橋結(jié)構(gòu)DC/DC變換器
1.3.3 雙向DC/DC變換器控制方式
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 雙向DC/DC變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇及分析
2.1 引言
2.2 用于燃料電池汽車雙向DC/DC變換器的要求
2.3 用于燃料電池汽車雙向DC/DC變換拓?fù)涞倪x擇
2.3.1 移相全橋DC/DC變換器
2.3.2 倍流同步整流
2.3.3 雙向DC/DC變換拓?fù)涞倪x取
2.4 移相全橋倍流雙向DC/DC變換器原理
2.4.1 正向工作模式原理分析
2.4.2 反向工作模式原理分析
2.5 同步整流的實(shí)現(xiàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 移相全橋倍流雙向DC/DC變換拓?fù)涞男⌒盘?hào)建模
3.1 引言
3.2 正向工作模式建模以及PID補(bǔ)償
3.2.1 正向工作雙向DC/DC變換器的小信號(hào)建模
3.2.2 正向工作模式PID補(bǔ)償
3.3 反向工作模式建模以及PID補(bǔ)償
3.3.1 反向工作雙向DC/DC變換器的小信號(hào)建模
3.3.2 反向工作模式PID補(bǔ)償
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于DSP28335的數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)字控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
4.2 PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)
4.3 采樣電路設(shè)計(jì)
4.3.1 電流采樣電路
4.3.2 電壓采樣電路
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 主程序設(shè)計(jì)
4.4.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)
4.5 移相PWM波形生成方法
4.6 本章小結(jié)
第五章 樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 輸入端濾波器的設(shè)計(jì)
5.3 高頻變壓器的設(shè)計(jì)
5.4 輸出濾波器的設(shè)計(jì)
5.5 有源箝位電路設(shè)計(jì)
5.6 功率MOS管參數(shù)計(jì)算
5.7 隔離驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.8 雙向DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.8.1 正向工作實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.8.2 反向工作實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3798599
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