汽車應用HV-LV DC/DC變換器的設計研究
發(fā)布時間:2024-03-25 18:19
隨著國內(nèi)汽車保有量的飛速增長,城市尾氣污染日益加重,對石油的依賴度大幅增加。純電動汽車(EVs)和插電混合動力汽車(HEV)使用電能作為能源,具備節(jié)能環(huán)保低噪音等優(yōu)點,隨著近年來電動汽車的制造技術發(fā)展成熟,電動汽車的成本快速下降,并逐漸擁有了自己的市場。電動汽車的電氣系統(tǒng)是全車的核心部分,它主要由高壓動力電池,低壓蓄電池,電動機,高壓負載,低壓負載,電池管理系統(tǒng)等構(gòu)成,其中高低壓電池分別給高低壓負載供電。由于低壓電池的儲能有限,為保證低壓負載的長期穩(wěn)定供電,電動汽車的高低壓電池間通過一級HV-LV DC/DC變換器相連,高壓動力電池通過此變換器給低壓負載提供電能,同時給低壓蓄電池充電。本文針對電動汽車車載高壓(High Voltage,HV)-低壓(Low Voltage, LV)DC/DC變換器的寬范圍輸入輸出電壓,低壓大電流輸出,高低壓隔離等應用特點,選用結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)開關管零電壓開通的移相全橋拓撲設計了一款2.2kW車載HV-LV DC/DC變換器,并在原邊增加了外加電感,箝位二極管,隔直電容以增大電路ZVS范圍,箝位整流管上電壓振蕩和防止變壓器偏磁。同時副邊選用帶同步整流的中...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電動汽車發(fā)展趨勢
1.1.2 電動汽車的電氣系統(tǒng)
1.2 車載HV-LV DC/DC產(chǎn)品的應用現(xiàn)狀
1.3 車載HV-LV DC/DC變換器應用特點
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 主電路拓撲分析選擇
2.1 隔離型Buck拓撲分析對比
2.2 移相全橋拓撲存在的問題及改進
2.3 副邊整流結(jié)構(gòu)對比
2.4 變換器工作模態(tài)分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 參數(shù)計算及損耗分析
3.1 變壓器設計
3.1.1 變壓器匝比n設計
3.1.2 變壓器繞組設計
3.1.3 繞組繞制方式
3.1.4 變壓器損耗分析
3.2 外加輔助電感Lr設計
3.2.1 外加電感值設計
3.2.2 外加電感繞組設計
3.3 輸出濾波器設計
3.3.1 輸出濾波電感值設計
3.3.2 輸出濾波電容設計
3.4 開關管選擇及損耗分析
3.5 同步整流設計
3.5.1 同步整流管驅(qū)動邏輯選擇
3.5.2 同步整流管選擇及損耗分析
3.6 其他損耗及整體損耗分布情況
3.7 本章小結(jié)
第4章 控制方案設計及實驗結(jié)果
4.1 總體控制方案
4.2 主電路控制芯片UCC28950
4.3 死區(qū)時間設計
4.3.1 原邊死區(qū)時間設計
4.3.2 原副邊死區(qū)時間設計
4.4 數(shù)字控制方案
4.4.1 數(shù)字控制芯片選型
4.4.2 控制算法介紹
4.4.3 調(diào)壓功能設計
4.4.4 通信功能設計
4.5 保護功能設計
4.6 輔助供電功能設計
4.7 實驗結(jié)果
4.8 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3938683
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電動汽車發(fā)展趨勢
1.1.2 電動汽車的電氣系統(tǒng)
1.2 車載HV-LV DC/DC產(chǎn)品的應用現(xiàn)狀
1.3 車載HV-LV DC/DC變換器應用特點
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 主電路拓撲分析選擇
2.1 隔離型Buck拓撲分析對比
2.2 移相全橋拓撲存在的問題及改進
2.3 副邊整流結(jié)構(gòu)對比
2.4 變換器工作模態(tài)分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 參數(shù)計算及損耗分析
3.1 變壓器設計
3.1.1 變壓器匝比n設計
3.1.2 變壓器繞組設計
3.1.3 繞組繞制方式
3.1.4 變壓器損耗分析
3.2 外加輔助電感Lr設計
3.2.1 外加電感值設計
3.2.2 外加電感繞組設計
3.3 輸出濾波器設計
3.3.1 輸出濾波電感值設計
3.3.2 輸出濾波電容設計
3.4 開關管選擇及損耗分析
3.5 同步整流設計
3.5.1 同步整流管驅(qū)動邏輯選擇
3.5.2 同步整流管選擇及損耗分析
3.6 其他損耗及整體損耗分布情況
3.7 本章小結(jié)
第4章 控制方案設計及實驗結(jié)果
4.1 總體控制方案
4.2 主電路控制芯片UCC28950
4.3 死區(qū)時間設計
4.3.1 原邊死區(qū)時間設計
4.3.2 原副邊死區(qū)時間設計
4.4 數(shù)字控制方案
4.4.1 數(shù)字控制芯片選型
4.4.2 控制算法介紹
4.4.3 調(diào)壓功能設計
4.4.4 通信功能設計
4.5 保護功能設計
4.6 輔助供電功能設計
4.7 實驗結(jié)果
4.8 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3938683
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