雙向DC/DC變換器,是一種可以將直流母線的能量和負(fù)載的能量相互轉(zhuǎn)換的電力電子裝置。該裝置可以通過控制輸入輸出側(cè)電壓和電流來實現(xiàn)不同情況下的電能轉(zhuǎn)換,所以在智能電網(wǎng)、可再生能源微電網(wǎng)、分布式發(fā)電以及電動汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用極為廣泛,具有非常重要的意義。本文在總結(jié)國內(nèi)外電池測試設(shè)備中DC/DC變換器部分的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對四開關(guān)升降壓（Buck-Boost）的雙向DC/DC變換器開展了研究工作。在光伏發(fā)電系統(tǒng)和通信分布式電源系統(tǒng)中,該變換器拓?fù)淇梢詫π铍姵剡M(jìn)行儲能并對直流母線進(jìn)行能量回饋。本文介紹四開關(guān)Buck-Boost變換器的派生過程,分析了其在降壓、升降壓、升壓三種模式下的工作原理。分析了 DC/DC變換器的常見電流、電壓控制技術(shù)與方法,對其單閉環(huán)和雙閉環(huán)控制方式進(jìn)行了研究。分析了一般的四開關(guān)Buck-Boost升降壓控制器芯片的工作方式。為了實現(xiàn)充放電功率的需求以及能量的雙向流動,在升降壓控制器芯片的基礎(chǔ)上對脈沖和閉環(huán)控制模式進(jìn)行了設(shè)計與改進(jìn)。根據(jù)電池充放電測試的需求,分析了電池充放電測試樣機系統(tǒng)中各部分的組成。系統(tǒng)主要包括高精度采樣部分、電池充放電控制部分、DC/DC變換器... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－］８峰值電流閉環(huán)框圖及原理??Ｆｉｇ．２－１８?Ｐｅａｋ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??

?北京交通大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文???般情況下常用采樣電阻）。電壓反饋信號作為控制器內(nèi)部誤差放大器的輸入，與電??壓基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，電流信號則作為控制器內(nèi)部電流控制器的輸入與誤差放大器??的輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過模式選擇判斷，最后輸出占空比信號。功率由乂１向乂２流動??時，控制器控制變換器工作在三種模式下：??（１）當(dāng)在Ｂｕｃｋ模式下，占空比ｄ對應(yīng)驅(qū)動脈沖信號ＴＧ２，驅(qū)動脈沖信號ＢＧ２與??ＴＧ２互補，驅(qū)動脈沖信號ＴＧ１為高電平，ＢＧ１為低電平。??（２）當(dāng)在Ｂｏｏｓｔ模式下，占空比ｄ對應(yīng)驅(qū)動脈沖信號ＢＧ１，驅(qū)動脈沖信號ＴＧ１與??ＢＧ１互補，驅(qū)動脈沖信號ＴＧ２為高電平，ＢＧ２為低電平。??（３）?Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ升降壓模式為Ｂｕｃｋ模式與Ｂｏｏｓｔ模式切換時的過渡模式，因為受??到開關(guān)管最大或者最小占空比的影響，所以下面對Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ模式下兩種情??況作出分析：??！

即為ＤＴＳ；在１２？ｔ３時，Ｖｓｕｍ值達(dá)到Ｖｅｔｒｌ，得：??Ｋ?＝?Ｋｕｍｍ?＋?（Ｓｅ＋Ｓ？）ＤＴｓＷ是初始值，在式３－６中加入擾動得：??ｖｃ＝（Ｓｅ?＋?Ｓｎ）ｄＴｓ３－７可以得到占空比傳遞模型的傳遞函數(shù)：Ｆｍ?＝Ｊ－?＝——－——Ｖｃｔｒｌ?（Ｓｅ＋Ｓｎ）Ｔｓ??令＋?＆??ｓ？??電Ｂｕｃｋ模式時：??Ｆｍ?＝?Ｖｌ（ｌ，ＲｓｆｓｍｃＬ??的Ｂｏｏｓｔ模式時：??ｍｃＬ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于小信號模型的Buck-Boost變換器控制策略研究[J]. 邱婷,王平,邱雪梅.  黑龍江電力. 2017(01)
[2]鋰電池化成用雙向DC-DC變換器設(shè)計[J]. 張斌,李宏.  微型機與應(yīng)用. 2015(09)
[3]DC-DC變換器峰值電流控制與平均電流控制的分析與比較[J]. 胡維慶,秦杰.  黑龍江科技信息. 2010(33)
[4]雙沿調(diào)制的四開關(guān)Buck-Boost變換器[J]. 任小永,阮新波,李明秋,錢海,陳乾宏.  中國電機工程學(xué)報. 2009(12)
[5]一種新穎的四開關(guān)Buck-Boost變換器[J]. 任小永,唐釗,阮新波,危建,華桂潮.  中國電機工程學(xué)報. 2008(21)
[6]鋰電池充電器中恒流恒壓控制電路的設(shè)計[J]. 應(yīng)建華,陳建興,唐仙,黃楊.  微電子學(xué). 2008(03)
[7]雙向DC/DC變換器的拓?fù)溲芯縖J]. 童亦斌,吳峂,金新民,陳瑤.  中國電機工程學(xué)報. 2007(13)
[8]雙向DC-DC變換器的控制模型[J]. 張方華,朱成花,嚴(yán)仰光.  中國電機工程學(xué)報. 2005(11)

博士論文
[1]適用于寬輸入電壓范圍的Buck-Boost直流變換器及其控制策略的研究[D]. 姚川.華中科技大學(xué) 2013
[2]大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學(xué)院研究生院（電工研究所） 2005
[3]DC-DC開關(guān)變換器的建模分析與研究[D]. 歐陽長蓮.南京航空航天大學(xué) 2005

碩士論文
[1]車載非隔離式高效DC-DC變換器的研究[D]. 利萬慶.吉林大學(xué) 2017
[2]基于半橋型升降壓電路的直流變換器的研究[D]. 俞國山.北京交通大學(xué) 2017
[3]四開關(guān)Buck-Boost數(shù)字電源模塊的設(shè)計[D]. 胡浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]中壓大功率電池測試設(shè)備的研制[D]. 王鑫.北京交通大學(xué) 2016
[5]BUCK變換器的環(huán)路建模與研究[D]. 嚴(yán)宏舉.西南交通大學(xué) 2016
[6]級聯(lián)Buck-Boost變換器控制策略研究[D]. 馬永正.燕山大學(xué) 2016
[7]雙有源全橋雙向DC-DC變換器典型拓?fù)溲芯縖D]. 周路遙.北京交通大學(xué) 2016
[8]能量回饋式鋰電池化成系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 汪慧.武漢理工大學(xué) 2015
[9]非隔離型交錯并聯(lián)高增益DC/DC變換器的研究[D]. 閆歡.重慶大學(xué) 2014
[10]Buck變換器環(huán)路穩(wěn)定性的研究與設(shè)計[D]. 黃蘇平.西南交通大學(xué) 2014



本文編號：2916536