一種適用于燃料電池的隔離型DC/DC變換器的設(shè)計
發(fā)布時間:2023-03-29 17:38
最近幾年來,隨著新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展,車載電源產(chǎn)品的運(yùn)用越來越普遍。根據(jù)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)新能源汽車行業(yè)因為其特殊的應(yīng)用環(huán)境和負(fù)載條件均希望DC/DC變換器(直流轉(zhuǎn)直流變換器)能夠在適應(yīng)輸入電壓寬范圍變化的工作條件下高效、穩(wěn)定的工作。同時對DC/DC變換器對整個系統(tǒng)的輸出電壓穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換效率、重量、體積和材料成本有著非常嚴(yán)格的要求。因此針對適用于輸入及輸出電壓大幅變化且高效節(jié)能的DC/DC變換器進(jìn)行研究是極其重要的。本文基于30 k W燃料電池大巴項目,對寬輸入寬輸出電壓高效隔離型DC/DC變換器進(jìn)行了詳細(xì)的研究。本文首先研究燃料電池輸出特性,分析燃料電池電源與普通電源的細(xì)節(jié)要求和設(shè)計難點;同時通過市場調(diào)研,總結(jié)現(xiàn)有產(chǎn)品非隔離及小功率及低壓不能滿功率輸出的不足之處。最終提煉總結(jié)出適用于燃料電池供電系統(tǒng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。其次為實現(xiàn)高壓隔離采用全橋LLC諧振拓?fù)?通過理論分析及仿真總結(jié)三種不同工作狀態(tài)優(yōu)缺點。同時針普通全橋LLC諧振拓?fù)渥冾l控制在寬范圍電壓輸入時,電路工作頻率躍遷較寬且效率低下的問題,提出了定頻控制解決方案,并詳細(xì)闡述了其工作原理。再次為了提高燃料電池的使用壽命...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 整體電氣結(jié)構(gòu)方案分析
2.1 引言
2.2 全橋LLC諧振變換器理論分析與參數(shù)設(shè)計
2.2.1 全橋LLC諧振電路的工作原理分析
2.2.2 全橋LLC諧振電路的參數(shù)設(shè)計
2.2.3 諧振槽參數(shù)的設(shè)計方法
2.3 普通全橋LLC控制方案分析
2.3.1 變頻控制方案損失輕載效率
2.3.2 大幅度變頻控制方案對電路穩(wěn)定性的影響
2.4 定頻控制方案
2.5 前級非隔離升壓Boost電路
2.5.1 普通Boost電路
2.5.2 普通Boost電路仿真分析
2.5.3 開關(guān)頻率對電流紋波的影響
2.5.4 電感量對電流紋波的影響
2.5.5 多相交錯Boost電路解決電感電流紋波
2.6 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
3.1 引言
3.2 全橋LLC參數(shù)設(shè)計
3.3 多項交錯并聯(lián)Boost電路參數(shù)設(shè)計
3.4 全橋LLC浮地驅(qū)動電路設(shè)計
3.5 CAN通信接口電路
3.6 保護(hù)電路設(shè)計
3.7 輔助電源設(shè)計
3.7.1 非隔離Buck電路設(shè)計
3.7.2 開環(huán)隔離推挽拓?fù)?br> 3.8 本章小結(jié)
第4章 實測波形與仿真數(shù)據(jù)對比驗證
4.1 引言
4.2 全橋LLC諧振變換器電路調(diào)試
4.2.1 全橋LLC諧振變換器仿真分析
4.2.2 全橋LLC諧振變換器實測波形
4.3 多相交錯Boost電路調(diào)試
4.3.1 多相交錯Boost電路仿真分析
4.3.2 多相交錯Boost電路實測波形
4.4 電源穩(wěn)定性仿真分析
4.4.1 六相交錯并聯(lián)boost
4.4.2 開環(huán)的LLC全橋諧振變換器
4.4.3 兩個拓?fù)涞募壜?lián)
4.5 電源在整車上的應(yīng)用試驗
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1 分立元件構(gòu)成的隔離CAN通信接口電路
附錄2 開環(huán)推挽同步整流電路
致謝
個人簡歷
本文編號:3774183
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
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第1章 緒論
1.1 本課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 整體電氣結(jié)構(gòu)方案分析
2.1 引言
2.2 全橋LLC諧振變換器理論分析與參數(shù)設(shè)計
2.2.1 全橋LLC諧振電路的工作原理分析
2.2.2 全橋LLC諧振電路的參數(shù)設(shè)計
2.2.3 諧振槽參數(shù)的設(shè)計方法
2.3 普通全橋LLC控制方案分析
2.3.1 變頻控制方案損失輕載效率
2.3.2 大幅度變頻控制方案對電路穩(wěn)定性的影響
2.4 定頻控制方案
2.5 前級非隔離升壓Boost電路
2.5.1 普通Boost電路
2.5.2 普通Boost電路仿真分析
2.5.3 開關(guān)頻率對電流紋波的影響
2.5.4 電感量對電流紋波的影響
2.5.5 多相交錯Boost電路解決電感電流紋波
2.6 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
3.1 引言
3.2 全橋LLC參數(shù)設(shè)計
3.3 多項交錯并聯(lián)Boost電路參數(shù)設(shè)計
3.4 全橋LLC浮地驅(qū)動電路設(shè)計
3.5 CAN通信接口電路
3.6 保護(hù)電路設(shè)計
3.7 輔助電源設(shè)計
3.7.1 非隔離Buck電路設(shè)計
3.7.2 開環(huán)隔離推挽拓?fù)?br> 3.8 本章小結(jié)
第4章 實測波形與仿真數(shù)據(jù)對比驗證
4.1 引言
4.2 全橋LLC諧振變換器電路調(diào)試
4.2.1 全橋LLC諧振變換器仿真分析
4.2.2 全橋LLC諧振變換器實測波形
4.3 多相交錯Boost電路調(diào)試
4.3.1 多相交錯Boost電路仿真分析
4.3.2 多相交錯Boost電路實測波形
4.4 電源穩(wěn)定性仿真分析
4.4.1 六相交錯并聯(lián)boost
4.4.2 開環(huán)的LLC全橋諧振變換器
4.4.3 兩個拓?fù)涞募壜?lián)
4.5 電源在整車上的應(yīng)用試驗
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1 分立元件構(gòu)成的隔離CAN通信接口電路
附錄2 開環(huán)推挽同步整流電路
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