車載輔助電源DC/DC變換器的研制
發(fā)布時(shí)間:2022-07-15 14:04
電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力汽車(HEV)作為解決當(dāng)今世界環(huán)境污染和能源危機(jī)兩大問題的方法之一越來越受到重視。動(dòng)力電池和低壓蓄電池是電動(dòng)汽車的兩個(gè)核心部件,動(dòng)力電池為電動(dòng)機(jī)提供能量并存儲(chǔ)再生制動(dòng)時(shí)的能量,低壓蓄電池為車載儀表、控制及照明系統(tǒng)提供能量,車載輔助電源DC-DC變換器作為兩組電池之間的橋梁,要求其具有高效率、高功率密度、高可靠性等特點(diǎn)。適用于車載輔助電源DC/DC變換器的拓?fù)溆卸喾N,其中全橋ZVS軟開關(guān)變換器以其高效率、結(jié)構(gòu)、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞,成為研究熱點(diǎn)。本文以提高車載輔助電源的效率和功率密度為目標(biāo),著重針對(duì)單級(jí)全橋ZVS變換器和兩級(jí)變換器中前級(jí)峰值控制交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器進(jìn)行了研究。論文首先介紹了車載電源拓?fù)浒l(fā)展及現(xiàn)狀,針對(duì)1500W,輸出12V,125A的應(yīng)用場(chǎng)合,選取單模塊750W全橋ZVS變換器、兩模塊并聯(lián)的方案進(jìn)行研究,在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行變換器主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)以及功率器件的選取,建立了變換器小信號(hào)模型,并詳細(xì)給出了補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法。文中還對(duì)實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程中的橋臂直通問題進(jìn)行了探討。在分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,搭建了一臺(tái)750W實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對(duì)樣機(jī)效率做出了...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 車載電源現(xiàn)狀
1.2 車載電源變換器拓?fù)浒l(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型DC/DC變換器拓?fù)?br> 1.2.2 寬負(fù)載軟開關(guān)范圍全橋變換器研究現(xiàn)狀
1.3 常見均流方法
1.4 本文選題意義與研究?jī)?nèi)容
第2章 全橋ZVS軟開關(guān)變換器設(shè)計(jì)
2.1 全橋ZVS軟開關(guān)變換器階段分析
2.1.1 全橋ZVS變換器主電路拓?fù)?br> 2.1.2 工作原理分析
2.2 主電路設(shè)計(jì)及器件選擇
2.2.1 變換器設(shè)計(jì)
2.3 小信號(hào)模型及補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2.3.1 小信號(hào)模型
2.3.2 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2.4 管控制法橋臂直通問題研究
2.5 本章小結(jié)
第3章 全橋ZVS變換器效率提升與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 全橋ZVS軟開關(guān)變換器損耗分析
3.1.1 考慮激磁電感的影響時(shí)全橋ZVS變換器主電路
3.1.2 電路損耗模型
3.2 效率優(yōu)化
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)
3.3.2 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
3.4 雙模塊并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
3.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.4.2 均流系統(tǒng)框圖與均流環(huán)設(shè)計(jì)
3.4.3 并聯(lián)均流實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 峰值控制交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 變換器控制結(jié)構(gòu)圖
4.2 小信號(hào)模型與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
4.2.1 交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器小信號(hào)模型
4.2.2 峰值控制交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器模型
4.2.3 AP300儀器測(cè)量結(jié)果
4.2.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 全橋ZVS變換器主要電路參數(shù)關(guān)系
附錄B 整流管管壓尖峰抑制分析
附錄C 峰值控制Boost控制-輸出傳遞函數(shù)的推導(dǎo)
附錄D 樣機(jī)圖片
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]整車12V電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 楊凱. 輕型汽車技術(shù). 2012 (10)
[2]電力轉(zhuǎn)換器可大幅提升新能源汽車電池效率[J]. Gianni Vitale,Antonino Bruno,Nunzio Abbate,Gianfranco Di Marco. 中國(guó)電子商情(基礎(chǔ)電子). 2012(06)
[3]全橋變換器兩種典型控制方法的比較[J]. 徐杰,張勝發(fā). 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]DC/DC變換器輸出整流橋寄生振蕩機(jī)理分析與抑制[J]. 劉申月,王書強(qiáng),王立偉,賁洪奇. 電力電子技術(shù). 2009(10)
[5]2種ZVS方式AHB直流變換器比較[J]. 張友軍,阮新波. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(10)
[6]基于Intersil全橋ZVS控制器的高效率DC-DC變換器設(shè)計(jì)[J]. 世界電子元器件. 2008(10)
[7]電動(dòng)汽車隔離型DC/DC輔助電源模塊的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 黃會(huì)雄,袁力輝,王成. 電子質(zhì)量. 2008(06)
[8]一種帶輔助電路的全橋移相ZVS變換器拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)[J]. 宋云慶,徐申,吳建輝. 電子器件. 2008(02)
[9]DC-DC變換技術(shù)的現(xiàn)狀及未來[J]. 李龍文. 電源世界. 2007(03)
[10]DC-DC變換技術(shù)的現(xiàn)狀及未來[J]. 李龍文. 電源世界. 2007 (03)
碩士論文
[1]寬范圍輸入DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 李亞順.浙江大學(xué) 2013
[2]基于數(shù)控平臺(tái)的鐵路信號(hào)逆變電源[D]. 尹少鋒.浙江大學(xué) 2013
[3]智能并聯(lián)均流的DC-DC變換器研究[D]. 賈淑文.西安科技大學(xué) 2011
[4]電動(dòng)汽車全橋移相式車載充電電源技術(shù)的研究[D]. 李平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]5kW移相全橋ZVSDC/DC變換器的研究[D]. 劉鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]鋰電池動(dòng)力車車載數(shù)字電源的研究[D]. 劉庚.西安科技大學(xué) 2010
[7]交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC變換器的研究[D]. 王山山.浙江大學(xué) 2010
[8]基于DSP的移相全橋ZVS變換器的研究[D]. 王曉佳.華中科技大學(xué) 2009
[9]車載模塊化電源的并聯(lián)均流技術(shù)研究[D]. 黃子怡.南京航空航天大學(xué) 2009
[10]DC/DC變換器并聯(lián)均流技術(shù)研究[D]. 王正國(guó).西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3662188
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 車載電源現(xiàn)狀
1.2 車載電源變換器拓?fù)浒l(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型DC/DC變換器拓?fù)?br> 1.2.2 寬負(fù)載軟開關(guān)范圍全橋變換器研究現(xiàn)狀
1.3 常見均流方法
1.4 本文選題意義與研究?jī)?nèi)容
第2章 全橋ZVS軟開關(guān)變換器設(shè)計(jì)
2.1 全橋ZVS軟開關(guān)變換器階段分析
2.1.1 全橋ZVS變換器主電路拓?fù)?br> 2.1.2 工作原理分析
2.2 主電路設(shè)計(jì)及器件選擇
2.2.1 變換器設(shè)計(jì)
2.3 小信號(hào)模型及補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2.3.1 小信號(hào)模型
2.3.2 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2.4 管控制法橋臂直通問題研究
2.5 本章小結(jié)
第3章 全橋ZVS變換器效率提升與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 全橋ZVS軟開關(guān)變換器損耗分析
3.1.1 考慮激磁電感的影響時(shí)全橋ZVS變換器主電路
3.1.2 電路損耗模型
3.2 效率優(yōu)化
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)
3.3.2 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
3.4 雙模塊并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
3.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.4.2 均流系統(tǒng)框圖與均流環(huán)設(shè)計(jì)
3.4.3 并聯(lián)均流實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 峰值控制交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 變換器控制結(jié)構(gòu)圖
4.2 小信號(hào)模型與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
4.2.1 交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器小信號(hào)模型
4.2.2 峰值控制交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器模型
4.2.3 AP300儀器測(cè)量結(jié)果
4.2.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 全橋ZVS變換器主要電路參數(shù)關(guān)系
附錄B 整流管管壓尖峰抑制分析
附錄C 峰值控制Boost控制-輸出傳遞函數(shù)的推導(dǎo)
附錄D 樣機(jī)圖片
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]整車12V電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 楊凱. 輕型汽車技術(shù). 2012 (10)
[2]電力轉(zhuǎn)換器可大幅提升新能源汽車電池效率[J]. Gianni Vitale,Antonino Bruno,Nunzio Abbate,Gianfranco Di Marco. 中國(guó)電子商情(基礎(chǔ)電子). 2012(06)
[3]全橋變換器兩種典型控制方法的比較[J]. 徐杰,張勝發(fā). 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]DC/DC變換器輸出整流橋寄生振蕩機(jī)理分析與抑制[J]. 劉申月,王書強(qiáng),王立偉,賁洪奇. 電力電子技術(shù). 2009(10)
[5]2種ZVS方式AHB直流變換器比較[J]. 張友軍,阮新波. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(10)
[6]基于Intersil全橋ZVS控制器的高效率DC-DC變換器設(shè)計(jì)[J]. 世界電子元器件. 2008(10)
[7]電動(dòng)汽車隔離型DC/DC輔助電源模塊的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 黃會(huì)雄,袁力輝,王成. 電子質(zhì)量. 2008(06)
[8]一種帶輔助電路的全橋移相ZVS變換器拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)[J]. 宋云慶,徐申,吳建輝. 電子器件. 2008(02)
[9]DC-DC變換技術(shù)的現(xiàn)狀及未來[J]. 李龍文. 電源世界. 2007(03)
[10]DC-DC變換技術(shù)的現(xiàn)狀及未來[J]. 李龍文. 電源世界. 2007 (03)
碩士論文
[1]寬范圍輸入DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 李亞順.浙江大學(xué) 2013
[2]基于數(shù)控平臺(tái)的鐵路信號(hào)逆變電源[D]. 尹少鋒.浙江大學(xué) 2013
[3]智能并聯(lián)均流的DC-DC變換器研究[D]. 賈淑文.西安科技大學(xué) 2011
[4]電動(dòng)汽車全橋移相式車載充電電源技術(shù)的研究[D]. 李平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]5kW移相全橋ZVSDC/DC變換器的研究[D]. 劉鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]鋰電池動(dòng)力車車載數(shù)字電源的研究[D]. 劉庚.西安科技大學(xué) 2010
[7]交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC變換器的研究[D]. 王山山.浙江大學(xué) 2010
[8]基于DSP的移相全橋ZVS變換器的研究[D]. 王曉佳.華中科技大學(xué) 2009
[9]車載模塊化電源的并聯(lián)均流技術(shù)研究[D]. 黃子怡.南京航空航天大學(xué) 2009
[10]DC/DC變換器并聯(lián)均流技術(shù)研究[D]. 王正國(guó).西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3662188
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3662188.html
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