一種交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器及其拓展研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 02:56
世界能源不斷向多元化、清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型的歷程中,環(huán)境友好型的新能源系統(tǒng)正扮演者重要的角色。諸如光伏(PV)、燃料電池的新能源發(fā)電系統(tǒng)的低輸出電壓(18-36V),難以滿足負(fù)載和并網(wǎng)逆變器對輸入電壓等級的要求。因此,需高效、高升壓變比的DC-DC變換器提高電壓以滿足應(yīng)用場景對電壓等級的需求。此外,新能源發(fā)電系統(tǒng)的效率和壽命會(huì)受到輸入電流紋波的影響。因此,研究具有低輸入電流紋波、高升壓變比的新型交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值;趯鴥(nèi)外學(xué)者在交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換領(lǐng)域科研成果的學(xué)習(xí)和總結(jié),首先提出了一種雙電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器。輸入側(cè)兩相電感的并聯(lián)結(jié)構(gòu)具有減小輸入側(cè)的電流應(yīng)力、降低導(dǎo)通損耗的功能。采用交錯(cuò)控制,可使兩相流經(jīng)電感上的電流在交錯(cuò)中互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)減少輸入電流紋波的功能。二極管-電容倍壓單元的引入提高了電壓增益,同時(shí)降低了主功率開關(guān)的電壓應(yīng)力,從而可以選擇低通態(tài)電阻和低電壓等級的高性能MOSFET,降低開關(guān)損耗和通態(tài)損耗。此外,倍壓單元的交叉耦合結(jié)構(gòu)保證了兩相輸出電壓自動(dòng)均壓功能的實(shí)現(xiàn)。這兩相輸出電容串聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了電壓增益,并能有效地降...
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 交錯(cuò)并聯(lián)高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器研究現(xiàn)狀
1.2.2 非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 雙電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器
2.1 引言
2.2 雙電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器拓?fù)渫蒲?br> 2.3 所提DIDSI-Boost變換器CCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
2.3.1 所提DIDSI-Boost變換器的CCM模式下的工作原理
2.3.2 所提DIDSI-Boost變換器的CCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4 所提DIDSI-Boost變換器DCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4.1 所提DIDSI-Boost變換器的DCM模式下的工作原理
2.4.2 所提DIDSI-Boost變換器的DCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
2.5 所提DIDSI-Boost變換器的性能分析
2.5.1 所提DIDSI-Boost變換器的輸入電流紋波分析
2.5.2 所提DIDSI-Boost變換器的自動(dòng)均壓性能分析
2.5.3 所提DIDSI-Boost變換器的輸出電壓紋波分析
2.5.4 所提DIDSI-Boost變換器的損耗分析
2.6 仿真分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 雙耦合電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器
3.1 引言
3.2 雙耦合感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器拓?fù)渫蒲?br> 3.3 所提DCDSI-Boost變換器CCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
3.3.1 所提DCDSI-Boost變換器的CCM模式下的工作原理
3.3.2 所提DCDSI-Boost變換器的CCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4 所提DCDSI-Boost變換器DCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4.1 所提DCDSI-Boost變換器的DCM模式下的工作原理
3.4.2 所提DCDSI-Boost變換器的DCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
3.5 所提DCDSI-Boost變換器的性能分析
3.5.1 所提DCDSI-Boost變換器的輸入電流紋波分析
3.5.2 所提DIDSI-Boost變換器的均壓控制分析
3.5.3 所提DIDSI-Boost變換器的損耗分析
3.6 仿真分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 變換器的建模與控制器的設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 所提DIDSI-Boost變換器建模與閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.2.1 所提DIDSI-Boost變換器的狀態(tài)空間平均方程
4.2.2 所提DIDSI-Boost變換器的狀態(tài)空間小信號模型
4.2.3 所提DIDSI-Boost閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.3 所提DCDSI-Boost變換器建模與閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3 采樣電路設(shè)計(jì)
5.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.5 所提DIDSI-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.6 所提DCDSI-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A插圖清單
附錄 B附表清單
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國燃料電池汽車發(fā)展問題研究[J]. 劉宗巍,史天澤,郝瀚,趙福全. 汽車技術(shù). 2018(01)
[2]燃料電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望[J]. 馬曉晨. 科技中國. 2017(12)
[3]高增益隔離DC/DC變換器的研究[J]. 熊澤成,尹強(qiáng),任曉丹,趙啟良,王永鋒. 電氣傳動(dòng). 2017(12)
[4]一種隔離型有源箝位交錯(cuò)并聯(lián)Boost軟開關(guān)變換器[J]. 呂曉東,李武華,吳建德,何湘寧. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(27)
博士論文
[1]高增益非隔離型Boost變換器拓?fù)浼捌溲苌椒ㄑ芯縖D]. 胡雪峰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]三繞組耦合電感實(shí)現(xiàn)高增益、高效率交錯(cuò)并聯(lián)軟開關(guān)Boost變流器[D]. 李武華.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]燃料電池電動(dòng)汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真研究[D]. 陳明帥.青島大學(xué) 2018
[2]燃料電池汽車DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉劼勛.清華大學(xué) 2016
本文編號:3150914
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 交錯(cuò)并聯(lián)高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器研究現(xiàn)狀
1.2.2 非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 雙電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器
2.1 引言
2.2 雙電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器拓?fù)渫蒲?br> 2.3 所提DIDSI-Boost變換器CCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
2.3.1 所提DIDSI-Boost變換器的CCM模式下的工作原理
2.3.2 所提DIDSI-Boost變換器的CCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4 所提DIDSI-Boost變換器DCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4.1 所提DIDSI-Boost變換器的DCM模式下的工作原理
2.4.2 所提DIDSI-Boost變換器的DCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
2.5 所提DIDSI-Boost變換器的性能分析
2.5.1 所提DIDSI-Boost變換器的輸入電流紋波分析
2.5.2 所提DIDSI-Boost變換器的自動(dòng)均壓性能分析
2.5.3 所提DIDSI-Boost變換器的輸出電壓紋波分析
2.5.4 所提DIDSI-Boost變換器的損耗分析
2.6 仿真分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 雙耦合電感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器
3.1 引言
3.2 雙耦合感雙開關(guān)交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器拓?fù)渫蒲?br> 3.3 所提DCDSI-Boost變換器CCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
3.3.1 所提DCDSI-Boost變換器的CCM模式下的工作原理
3.3.2 所提DCDSI-Boost變換器的CCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4 所提DCDSI-Boost變換器DCM模式下的工作原理與穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4.1 所提DCDSI-Boost變換器的DCM模式下的工作原理
3.4.2 所提DCDSI-Boost變換器的DCM模式下的穩(wěn)態(tài)性能分析
3.5 所提DCDSI-Boost變換器的性能分析
3.5.1 所提DCDSI-Boost變換器的輸入電流紋波分析
3.5.2 所提DIDSI-Boost變換器的均壓控制分析
3.5.3 所提DIDSI-Boost變換器的損耗分析
3.6 仿真分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 變換器的建模與控制器的設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 所提DIDSI-Boost變換器建模與閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.2.1 所提DIDSI-Boost變換器的狀態(tài)空間平均方程
4.2.2 所提DIDSI-Boost變換器的狀態(tài)空間小信號模型
4.2.3 所提DIDSI-Boost閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.3 所提DCDSI-Boost變換器建模與閉環(huán)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3 采樣電路設(shè)計(jì)
5.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.5 所提DIDSI-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.6 所提DCDSI-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A插圖清單
附錄 B附表清單
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國燃料電池汽車發(fā)展問題研究[J]. 劉宗巍,史天澤,郝瀚,趙福全. 汽車技術(shù). 2018(01)
[2]燃料電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望[J]. 馬曉晨. 科技中國. 2017(12)
[3]高增益隔離DC/DC變換器的研究[J]. 熊澤成,尹強(qiáng),任曉丹,趙啟良,王永鋒. 電氣傳動(dòng). 2017(12)
[4]一種隔離型有源箝位交錯(cuò)并聯(lián)Boost軟開關(guān)變換器[J]. 呂曉東,李武華,吳建德,何湘寧. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(27)
博士論文
[1]高增益非隔離型Boost變換器拓?fù)浼捌溲苌椒ㄑ芯縖D]. 胡雪峰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]三繞組耦合電感實(shí)現(xiàn)高增益、高效率交錯(cuò)并聯(lián)軟開關(guān)Boost變流器[D]. 李武華.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]燃料電池電動(dòng)汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真研究[D]. 陳明帥.青島大學(xué) 2018
[2]燃料電池汽車DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉劼勛.清華大學(xué) 2016
本文編號:3150914
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