燃料電池汽車零排放量優(yōu)點使其成為如今各國研究發(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)一個超級電容以改善其輸出特性。超級電容作為一種新型的儲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,能夠在汽車啟動時提供額外的能量并在制動的過程中將回收的能量快速的儲存起來。超級電容的電壓會隨著儲存的能量變化而變化,這對需要相對穩(wěn)定供電的驅(qū)動電機產(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)動波形來實現(xiàn)能量高效的雙向流動,因而能夠優(yōu)化電機控制以及改善燃料電池汽車動力輸出特性。本文分析了幾種雙向DC/DC變換拓撲優(yōu)缺點,最終選擇移相全橋倍流整流拓撲來實現(xiàn)能量的雙向流動分析了并拓撲原理和相關(guān)參數(shù)的設(shè)計。在分析原理時采用狀態(tài)空間平均法進行小信號建模,在此基礎(chǔ)上得出傳遞函數(shù)并進行閉環(huán)控制,選擇PID補償器來提高系統(tǒng)輸出的穩(wěn)定性并用MATLAB繪制補償前后系統(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現(xiàn)同步整流驅(qū)動信號的調(diào)制方法并重點介紹了全橋電路移相控制信號的生成。第四章詳細講述了系統(tǒng)控制的數(shù)字實現(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)...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：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 主要研究內(nèi)容
第二章 雙向DC/DC變換拓撲結(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變換拓撲的選擇
        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變換拓撲的選取
    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變換拓撲的小信號建模
    3.1 引言
    3.2 正向工作模式建模以及PID補償
        3.2.1 正向工作雙向DC/DC變換器的小信號建模
        3.2.2 正向工作模式PID補償
    3.3 反向工作模式建模以及PID補償
        3.3.1 反向工作雙向DC/DC變換器的小信號建模
        3.3.2 反向工作模式PID補償
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于DSP28335的數(shù)字控制系統(tǒng)實現(xiàn)
    4.1 實驗數(shù)字控制系統(tǒng)簡介
    4.2 PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字實現(xiàn)
    4.3 采樣電路設(shè)計
        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
        4.4.1 主程序設(shè)計
        4.4.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計
    4.5 移相PWM波形生成方法
    4.6 本章小結(jié)
第五章 樣機設(shè)計與實驗結(jié)果分析
    5.1 引言
    5.2 輸入端濾波器的設(shè)計
    5.3 高頻變壓器的設(shè)計
    5.4 輸出濾波器的設(shè)計
    5.5 有源箝位電路設(shè)計
    5.6 功率MOS管參數(shù)計算
    5.7 隔離驅(qū)動電路設(shè)計
    5.8 雙向DC/DC變換器實驗結(jié)果及分析
        5.8.1 正向工作實驗結(jié)果
        5.8.2 反向工作實驗結(jié)果
    5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3798599