純電動(dòng)汽車雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 06:50
雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器具有提高純電動(dòng)汽車整體性能的巨大優(yōu)勢(shì),因此,其已成為純電動(dòng)汽車中不可或缺的一部分。汽車行駛中需要頻繁加速、減速,起動(dòng)、制動(dòng),因此純電動(dòng)汽車電機(jī)電壓變化很快,DC/DC轉(zhuǎn)換器可以為其提供所需的直流電壓。傳統(tǒng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器在負(fù)載側(cè)只有一個(gè)支撐電容,因此電容電壓變化過(guò)大可能會(huì)被擊穿,針對(duì)此缺陷,本文在現(xiàn)有各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一種用于純電動(dòng)汽車的半功率雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器。其可以在很大程度上彌補(bǔ)這一不足。本文通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn),提出一種半功率雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器,其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)汽車大功率驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種三相三重雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在上述所提出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析其buck和boost模式下的不同工作狀態(tài),詳細(xì)說(shuō)明半功率雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的原理。通過(guò)使用狀態(tài)空間平均法建立狀態(tài)空間模型,結(jié)合自適應(yīng)、反演、滑模等算法的控制特點(diǎn)設(shè)計(jì)控制器,借助matlab/simulink對(duì)控制器及模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制器的有效性。最后,本文對(duì)系統(tǒng)硬件平臺(tái)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)包括主電路設(shè)計(jì)、采樣電路設(shè)計(jì)、...
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 選題意義
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)研究
2.1 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.2 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理
2.2.1 BOOST工作模式
2.2.2 BUCK工作模式
2.3 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制策略
2.3.1 概述
2.3.2 半功率雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的建模
2.4 PID控制器的設(shè)計(jì)
2.5 自適應(yīng)反演滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.5.1 Boost模式下自適應(yīng)反演滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.5.2 Buck模式下反演滑?刂破髟O(shè)計(jì)
2.6 充放電控制策略
2.7 小結(jié)
第3章 基于DSP28335的控制器硬件設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 主回路的設(shè)計(jì)
3.2.1 儲(chǔ)能電感的設(shè)計(jì)
3.2.2 設(shè)計(jì)濾波電容
3.2.3 主電路中功率開關(guān)管的選擇
3.3 驅(qū)動(dòng)和采樣電路的設(shè)計(jì)
3.3.1 驅(qū)動(dòng)電路的選擇
3.3.2 電壓采樣的電路
3.3.3 電流采樣電路
3.3.4 電路保護(hù)電路
3.4 PCB設(shè)計(jì)的問(wèn)題及調(diào)試錯(cuò)誤
3.4.1 PCB焊接問(wèn)題
3.4.2 調(diào)試PCB問(wèn)題
3.5 小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.1.1 DSP28335簡(jiǎn)介
TM IDE概述"> 4.1.2 Code Composer StudioTM IDE概述
4.2 主程序的設(shè)計(jì)
4.3 控制算法的設(shè)計(jì)
4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4.1 平臺(tái)的搭建
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間擔(dān)任的科研任務(wù)及主要的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于HCPL-316J的IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 樊明龍,鄭桂標(biāo). 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(02)
[2]基于自適應(yīng)反演滑模的四旋翼飛行器姿態(tài)控制研究[J]. 曹開發(fā),謝慕君,李元春. 自動(dòng)化與儀表. 2016(01)
[3]當(dāng)前我國(guó)新能源汽車的發(fā)展與面臨的挑戰(zhàn)[J]. 陳全世. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(11)
[4]雙向全橋DC/DC變換器新型控制策略研究[J]. 周路遙,張超,姜久春,李景新. 電力電子技術(shù). 2015(09)
[5]移相PWM控制直流變換器的研究[J]. 黃麒元,王致杰,朱俊,杜彬,王東偉,王浩清,呂金都. 電力學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]電動(dòng)汽車發(fā)展研究綜述[J]. 文亦驍,宋春華. 汽車零部件. 2015(06)
[7]基于DSP的高輕載效率數(shù)字DC/DC變換器[J]. 史永勝,余彬,王喜鋒,許夢(mèng)蕓,張青風(fēng),王文靜. 電子器件. 2015(02)
[8]鋰離子動(dòng)力電池充電方式的研究[J]. 姚雷,王震坡. 汽車工程. 2015(01)
[9]一種通用高精度DSP控制的Buck變換器設(shè)計(jì)[J]. 周楚,張瓊英,高宇,瞿少成. 電子測(cè)量技術(shù). 2014(04)
[10]電動(dòng)車充放儲(chǔ)一體化電站雙向交直流變換電路設(shè)計(jì)[J]. 席攀,鄭德化,孫雁卿,王致杰,劉嬌嬌,魏丹. 上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(01)
碩士論文
[1]雙向全橋DC/DC變換器控制技術(shù)的研究[D]. 袁精.燕山大學(xué) 2014
[2]電動(dòng)汽車雙向DC/DC變換器的研究[D]. 郭熠.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):2968262
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 選題意義
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)研究
2.1 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.2 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理
2.2.1 BOOST工作模式
2.2.2 BUCK工作模式
2.3 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制策略
2.3.1 概述
2.3.2 半功率雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的建模
2.4 PID控制器的設(shè)計(jì)
2.5 自適應(yīng)反演滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.5.1 Boost模式下自適應(yīng)反演滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.5.2 Buck模式下反演滑?刂破髟O(shè)計(jì)
2.6 充放電控制策略
2.7 小結(jié)
第3章 基于DSP28335的控制器硬件設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 主回路的設(shè)計(jì)
3.2.1 儲(chǔ)能電感的設(shè)計(jì)
3.2.2 設(shè)計(jì)濾波電容
3.2.3 主電路中功率開關(guān)管的選擇
3.3 驅(qū)動(dòng)和采樣電路的設(shè)計(jì)
3.3.1 驅(qū)動(dòng)電路的選擇
3.3.2 電壓采樣的電路
3.3.3 電流采樣電路
3.3.4 電路保護(hù)電路
3.4 PCB設(shè)計(jì)的問(wèn)題及調(diào)試錯(cuò)誤
3.4.1 PCB焊接問(wèn)題
3.4.2 調(diào)試PCB問(wèn)題
3.5 小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.1.1 DSP28335簡(jiǎn)介
TM IDE概述"> 4.1.2 Code Composer StudioTM IDE概述
4.2 主程序的設(shè)計(jì)
4.3 控制算法的設(shè)計(jì)
4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4.1 平臺(tái)的搭建
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間擔(dān)任的科研任務(wù)及主要的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于HCPL-316J的IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 樊明龍,鄭桂標(biāo). 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(02)
[2]基于自適應(yīng)反演滑模的四旋翼飛行器姿態(tài)控制研究[J]. 曹開發(fā),謝慕君,李元春. 自動(dòng)化與儀表. 2016(01)
[3]當(dāng)前我國(guó)新能源汽車的發(fā)展與面臨的挑戰(zhàn)[J]. 陳全世. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(11)
[4]雙向全橋DC/DC變換器新型控制策略研究[J]. 周路遙,張超,姜久春,李景新. 電力電子技術(shù). 2015(09)
[5]移相PWM控制直流變換器的研究[J]. 黃麒元,王致杰,朱俊,杜彬,王東偉,王浩清,呂金都. 電力學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]電動(dòng)汽車發(fā)展研究綜述[J]. 文亦驍,宋春華. 汽車零部件. 2015(06)
[7]基于DSP的高輕載效率數(shù)字DC/DC變換器[J]. 史永勝,余彬,王喜鋒,許夢(mèng)蕓,張青風(fēng),王文靜. 電子器件. 2015(02)
[8]鋰離子動(dòng)力電池充電方式的研究[J]. 姚雷,王震坡. 汽車工程. 2015(01)
[9]一種通用高精度DSP控制的Buck變換器設(shè)計(jì)[J]. 周楚,張瓊英,高宇,瞿少成. 電子測(cè)量技術(shù). 2014(04)
[10]電動(dòng)車充放儲(chǔ)一體化電站雙向交直流變換電路設(shè)計(jì)[J]. 席攀,鄭德化,孫雁卿,王致杰,劉嬌嬌,魏丹. 上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(01)
碩士論文
[1]雙向全橋DC/DC變換器控制技術(shù)的研究[D]. 袁精.燕山大學(xué) 2014
[2]電動(dòng)汽車雙向DC/DC變換器的研究[D]. 郭熠.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):2968262
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