隨著新能源發(fā)電技術(shù)和綠色電源的迅猛發(fā)展,具有能量雙向傳輸功能的雙向DC/DC變換器因其體積小、重量輕、變換效率高等優(yōu)點,在直流不停電系統(tǒng)、分布式發(fā)電系統(tǒng)及多端口混合供電系統(tǒng)等場合,得到了廣泛應(yīng)用。然而,目前能滿足高壓大功率要求的雙向DC/DC變換器并不多,論文針對該直流變換器領(lǐng)域的難點,研究適用于高壓大功率場合的新型雙向DC/DC變換器。論文在深入了解雙向DC/DC變換器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及基本拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于磁集成的能更廣泛應(yīng)用于高壓大功率場合的具有變比切換能力的新型雙向DC/DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu),該拓撲結(jié)構(gòu)解決了高頻大容量隔離變壓器磁飽和及低壓側(cè)整流二極管電壓振蕩等技術(shù)問題。接著分析了帶隔直電容及有源箝位電路雙全橋雙向DC/DC變換器的工作原理及軟開關(guān)技術(shù),并對滯后橋臂的零電壓關(guān)斷做了詳細探討。最后給出了一臺10kW雙向DC/DC變換器系統(tǒng)的詳細設(shè)計,包括主要元器件的參數(shù)計算及其選型、儲能裝置設(shè)計及其充電控制、主要控制電路設(shè)計。并解決了高頻隔離變壓器設(shè)計制作的難題,采用鐵基納米晶磁芯和“三明治”繞制法,有效的減少了高頻隔離變壓器的發(fā)熱損耗,降低整個裝置的體積和重量。實驗...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 雙向DC/DC變換器的應(yīng)用前景
    1.3 雙向DC/DC變換器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.3.1 雙向DC/DC變換器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 雙向DC/DC變換器發(fā)展趨勢
    1.4 雙向DC/DC變換器研究的關(guān)鍵技術(shù)
    1.5 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 雙向DC/DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)研究及原理分析
    2.1 雙向DC/DC變換器基本拓撲機構(gòu)
        2.1.1 非隔離型雙向DC/DC變換器基本拓撲結(jié)構(gòu)
        2.1.2 隔離型雙向DC/DC變換器基本拓撲結(jié)構(gòu)
    2.2 主電路拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理分析
        2.2.1 基本拓撲結(jié)構(gòu)選擇
        2.2.2 主電路拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.3 工作原理分析
    2.3 電感引起電壓尖峰問題分析
        2.3.1 電壓尖峰產(chǎn)生原因分析
        2.3.2 電壓尖峰問題解決方法研究
    2.4 直流分量引起變壓器飽和問題分析
        2.4.1 相關(guān)國家關(guān)于直流分量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
        2.4.2 直流分量產(chǎn)生的原因及后果
        2.4.3 直流分量的抑制方法
    2.5 軟開關(guān)技術(shù)研究
    2.6 本章小結(jié)
第三章 雙向DC/DC變換器主電路參數(shù)設(shè)計
    3.1 變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計技術(shù)指標(biāo)
        3.1.1 變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)
    3.2 電感設(shè)計
        3.2.1 諧振電感設(shè)計
        3.2.2 濾波電感設(shè)計
    3.3 隔離變壓器設(shè)計
        3.3.1 變比計算
        3.3.2 磁芯選擇
        3.3.3 原邊和副邊匝數(shù)確定
        3.3.4 變壓器線圈電感計算
        3.3.5 導(dǎo)線線徑計算
        3.3.6 磁芯尺寸核算
    3.4 電容設(shè)計
        3.4.1 濾波電容設(shè)計
        3.4.2 隔直電容設(shè)計
    3.5 主要功率開關(guān)管選取
    3.6 有源箝位電路設(shè)計
        3.6.1 有源箝位開關(guān)管選取
        3.6.2 有源箝位電容選取
    3.7 本章小結(jié)
第四章 控制電路及儲能裝置設(shè)計
    4.1 控制電路設(shè)計
        4.1.1 保護電路設(shè)計
        4.1.2 驅(qū)動電路設(shè)計
        4.1.3 采樣電路設(shè)計
        4.1.4 驅(qū)動控制芯片選取
    4.2 儲能裝置及充電控制設(shè)計
        4.2.1 儲能裝置設(shè)計
        4.2.2 儲能裝置充電控制設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果分析
    5.1 主要實驗技術(shù)參數(shù)
    5.2 實驗分析
        5.2.1 主要實驗波形及分析
        5.2.2 主要器件發(fā)熱監(jiān)控及分析
        5.2.3 儲能裝置充電實驗及分析
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間科研成果



本文編號：3915423