基于滑?刂齐妱悠囯p向DC/DC變換器的研究
發(fā)布時間:2021-11-23 18:57
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,能源短缺與環(huán)境污染等問題變的愈發(fā)嚴重,因此發(fā)展電動汽車已然成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。但是,電動汽車的能源問題一直是影響電動汽車發(fā)展的重要因素,由于以單一的蓄電池作為電動汽車的能量來源有著很多的缺陷,因此由蓄電池,超級電容和雙向DC/DC變換器構成的輔助動力系統(tǒng)能夠更好地滿足電動汽車對能量的需求。而雙向DC/DC變換器能夠使能量進行雙向傳輸并改變電壓等級,在電動汽車輔助動力系統(tǒng)中有著不可或缺的作用。本文先是介紹超級電容與動力電池的工作特性,闡述了雙向DC/DC變換器在電動汽車輔助動力系統(tǒng)中的作用。依據(jù)電動汽車對雙向DC/DC變換器的要求,對比不同變換器拓撲的各項參數(shù),確定采用非隔離式雙向半橋拓撲。為了減小電感電流紋波,提升功率等級,采用了兩相交錯并聯(lián)結構,最終確定變換器主拓撲為兩相交錯式雙向半橋結構。為了降低開關損耗,應用了控制型軟開關技術。詳細分析基于軟開關技術雙向DC/DC變換器的工作原理,給出軟開關技術的實現(xiàn)條件。其次,對雙向DC/DC變換器的Boost模式與Buck模式分別進行小信號建模,推導出兩種模式下電壓與占空比和電流與占空比的傳遞函數(shù)。根據(jù)電動...
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
隔離驅(qū)動電路
第4章雙向DC/DC變換器軟硬件設計-40-GND1234P24Header4+15V-15V5.1KR155.1KR175.1KR165.1KR185.1KR1910ΩR204.7nfC30Cap4.7nfC434.7nfC124.7nfC13GND+15V-15VGNDOUTI10KR134.7nfC10GND0R14104C15104C14GNDOUTA1INA-2INA+3VEE4INB+5INB-6OUTB7VCC8U3TL082Ab)電流調(diào)理電路圖4-4電流采樣調(diào)理電路Fig.4-4Circuitofcurrentsamplingconditioning4.2.5輔助電源電路驅(qū)動電路的電源電路如圖4-5所示,其拓撲采用的是反激隔離變換器,該拓撲中具有變壓器,可以實現(xiàn)電氣隔離,使變換器具有更高的可靠性。控制芯片為安森美公司的UC2845,變換器輸入電壓為20V,輸出端加入穩(wěn)壓二極管,輸出端電壓為+15V與-5V,為驅(qū)動電路提供正負電源。圖4-5驅(qū)動電路的電源電路Fig.4-5Circuitofdrivecircuitofpower電壓電流采樣調(diào)理電路的電源電路如圖4-6所示,該電路主要為運算放大器與電流霍爾傳感器供電,輸入電壓為5V,輸出電壓為+15V與-15V。電源模
哈爾濱理工大學工程碩士學位論文-48-圖5-1Boost模式雙向DC/DC變換器仿真模型Fig.5-1SimulationmodelofBoostmodebidirectionalDC/DCconverter在輸入電壓為250V時,圖5-2為500V輸出電壓波形,從圖中可以計算出超調(diào)量40V,調(diào)節(jié)時間為0.03s,圖5-3為600V輸出電壓波形,該波形超調(diào)量為20V,調(diào)節(jié)時間為0.02s。在Boost模式下,該變換器能夠輸出需求的電壓值并具有良好的動態(tài)響應特性。圖5-4為輸出電壓的電壓紋波,紋波的峰峰值為4.3V,紋波率為0.7%,滿足本文紋波率為2%的要求,變換器輸出的電能具有良好的質(zhì)量。t/sU/V圖5-2輸出電壓為500V時電壓波形Fig.5-2Voltagewaveformwhentheoutputvoltageis500V
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種多諧振隔離雙向DC-DC變換器[J]. 王萍,陳博,王議鋒,張書槐,楊良. 電工技術學報. 2019(08)
[2]用于混合動力汽車的軟開關雙向DC/DC變換器[J]. 王少鵬,張安堂,王君力. 重慶大學學報. 2018(04)
[3]基于模糊PI的復合電源雙向DC-DC變換器研究[J]. 劉恩杰,孫運全,楊晨. 信息技術. 2018(03)
[4]應用于超級電容雙向DC/DC變換器的魯棒控制[J]. 竇曉波,全相軍,陳峰,吳在軍,顧偉. 中國電機工程學報. 2018(01)
[5]淺談汽車尾氣排放問題及節(jié)能減排的方法[J]. 甘星星. 內(nèi)燃機與配件. 2018(01)
[6]一種非隔離交錯工作的高降壓比DC-DC功率變換器[J]. 劉俊峰,胡仁俊,曾君. 電工技術學報. 2018(20)
[7]雙向隔離型DC-DC變換器的雙移相優(yōu)化控制[J]. 王毅,許愷,陳驥群. 電機與控制學報. 2017(08)
[8]基于Z源變換器的電動汽車超級電容-電池混合儲能系統(tǒng)[J]. 胡斯登,梁梓鵬,范棟琦,周晶,何湘寧. 電工技術學報. 2017(08)
[9]用于電動汽車的交錯并聯(lián)軟開關雙向DC/DC變換器[J]. 周美蘭,田小晨. 哈爾濱理工大學學報. 2016(04)
[10]基于移相全橋的串聯(lián)升壓式部分功率DC-DC變換器[J]. 陳桂鵬,鄧焰,董潔,崔文峰,何湘寧. 電工技術學報. 2015(19)
碩士論文
[1]車載交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器模糊滑模控制研究[D]. 王鑫晨.南京師范大學 2018
[2]電動汽車中雙向DC/DC變換器研究[D]. 陳顯東.西華大學 2018
[3]雙向DC/DC變換器控制策略優(yōu)化及其模塊化研究[D]. 黨元浩.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]DC-DC變換器系統(tǒng)滑?刂品椒ㄑ芯縖D]. 張璐.東南大學 2017
[5]電動汽車的雙向DC-DC變換器的研究[D]. 陳建龍.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[6]用于電動汽車的交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器設計[D]. 孫文.浙江大學 2012
本文編號:3514467
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
隔離驅(qū)動電路
第4章雙向DC/DC變換器軟硬件設計-40-GND1234P24Header4+15V-15V5.1KR155.1KR175.1KR165.1KR185.1KR1910ΩR204.7nfC30Cap4.7nfC434.7nfC124.7nfC13GND+15V-15VGNDOUTI10KR134.7nfC10GND0R14104C15104C14GNDOUTA1INA-2INA+3VEE4INB+5INB-6OUTB7VCC8U3TL082Ab)電流調(diào)理電路圖4-4電流采樣調(diào)理電路Fig.4-4Circuitofcurrentsamplingconditioning4.2.5輔助電源電路驅(qū)動電路的電源電路如圖4-5所示,其拓撲采用的是反激隔離變換器,該拓撲中具有變壓器,可以實現(xiàn)電氣隔離,使變換器具有更高的可靠性。控制芯片為安森美公司的UC2845,變換器輸入電壓為20V,輸出端加入穩(wěn)壓二極管,輸出端電壓為+15V與-5V,為驅(qū)動電路提供正負電源。圖4-5驅(qū)動電路的電源電路Fig.4-5Circuitofdrivecircuitofpower電壓電流采樣調(diào)理電路的電源電路如圖4-6所示,該電路主要為運算放大器與電流霍爾傳感器供電,輸入電壓為5V,輸出電壓為+15V與-15V。電源模
哈爾濱理工大學工程碩士學位論文-48-圖5-1Boost模式雙向DC/DC變換器仿真模型Fig.5-1SimulationmodelofBoostmodebidirectionalDC/DCconverter在輸入電壓為250V時,圖5-2為500V輸出電壓波形,從圖中可以計算出超調(diào)量40V,調(diào)節(jié)時間為0.03s,圖5-3為600V輸出電壓波形,該波形超調(diào)量為20V,調(diào)節(jié)時間為0.02s。在Boost模式下,該變換器能夠輸出需求的電壓值并具有良好的動態(tài)響應特性。圖5-4為輸出電壓的電壓紋波,紋波的峰峰值為4.3V,紋波率為0.7%,滿足本文紋波率為2%的要求,變換器輸出的電能具有良好的質(zhì)量。t/sU/V圖5-2輸出電壓為500V時電壓波形Fig.5-2Voltagewaveformwhentheoutputvoltageis500V
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種多諧振隔離雙向DC-DC變換器[J]. 王萍,陳博,王議鋒,張書槐,楊良. 電工技術學報. 2019(08)
[2]用于混合動力汽車的軟開關雙向DC/DC變換器[J]. 王少鵬,張安堂,王君力. 重慶大學學報. 2018(04)
[3]基于模糊PI的復合電源雙向DC-DC變換器研究[J]. 劉恩杰,孫運全,楊晨. 信息技術. 2018(03)
[4]應用于超級電容雙向DC/DC變換器的魯棒控制[J]. 竇曉波,全相軍,陳峰,吳在軍,顧偉. 中國電機工程學報. 2018(01)
[5]淺談汽車尾氣排放問題及節(jié)能減排的方法[J]. 甘星星. 內(nèi)燃機與配件. 2018(01)
[6]一種非隔離交錯工作的高降壓比DC-DC功率變換器[J]. 劉俊峰,胡仁俊,曾君. 電工技術學報. 2018(20)
[7]雙向隔離型DC-DC變換器的雙移相優(yōu)化控制[J]. 王毅,許愷,陳驥群. 電機與控制學報. 2017(08)
[8]基于Z源變換器的電動汽車超級電容-電池混合儲能系統(tǒng)[J]. 胡斯登,梁梓鵬,范棟琦,周晶,何湘寧. 電工技術學報. 2017(08)
[9]用于電動汽車的交錯并聯(lián)軟開關雙向DC/DC變換器[J]. 周美蘭,田小晨. 哈爾濱理工大學學報. 2016(04)
[10]基于移相全橋的串聯(lián)升壓式部分功率DC-DC變換器[J]. 陳桂鵬,鄧焰,董潔,崔文峰,何湘寧. 電工技術學報. 2015(19)
碩士論文
[1]車載交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器模糊滑模控制研究[D]. 王鑫晨.南京師范大學 2018
[2]電動汽車中雙向DC/DC變換器研究[D]. 陳顯東.西華大學 2018
[3]雙向DC/DC變換器控制策略優(yōu)化及其模塊化研究[D]. 黨元浩.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]DC-DC變換器系統(tǒng)滑?刂品椒ㄑ芯縖D]. 張璐.東南大學 2017
[5]電動汽車的雙向DC-DC變換器的研究[D]. 陳建龍.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[6]用于電動汽車的交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器設計[D]. 孫文.浙江大學 2012
本文編號:3514467
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