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文檔簡介
1、隨著環(huán)境污染以及能源危機等問題日益凸顯,世界各國都在積極發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),而新能源汽車作為新能源領域的代表,憑借其在環(huán)保、技術、經(jīng)濟等方面的優(yōu)勢獲得了人們的廣泛關注。雙向DC/DC變換器作為電動汽車能量傳輸?shù)闹虚g部件,不但可以將動力電池的能量傳遞給電機,也可以將汽車再生制動能量反向回饋給能量源,能量使用效率大大提高,因此設計一款能夠實現(xiàn)能量雙向流動、成本低廉、效率高、動態(tài)性能好、安全性高的DC/DC變換器具有重要的現(xiàn)實意義。
本
2、論文將交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器作為研究對象,通過主電路加裝肖特基二極管,硬件保護與軟件保護以及制動時恒壓限流策略多重保護,設計了一款高效率、安全性能好的DC/DC變換器,最后以STM32F4作為控制平臺,通過搭建的硬件實物電路對所設計的DC/DC變換器進行實驗驗證。
首先本文對雙向DC/DC變換器幾種常見的拓撲結構進行分析,在對各種拓撲以及效率的分析基礎上,最終確定選取交錯并聯(lián)兩相雙向半橋變換器作為本次研究的主電路。接著詳
3、細分析了主電路的工作原理,并對電動汽車處于不同的運行狀態(tài)時,給出了變換器相應的Boost以及Buck工作模式,之后對變換器各器件進行研究設計選型,并對變換器的各元件的損耗進行了詳細分析,得出了變換器的損耗分布,最后在此基礎上,通過并聯(lián)肖特基二極管提高變換器的效率。
其次針對變換器兩種不同工作模式以及變換器的需求,明確了雙向DC/DC變換器在兩種不同工作模式下的控制目標,并采用了狀態(tài)空間平均法進行系統(tǒng)建模,詳細推導了小信號模型,
4、在此基礎上分別設計了兩種模式下的雙閉環(huán)控制器,采用恒壓限流的控制策略充分保證DC/DC變換器的安全性,最后,通過SIMULINK對所搭建的模型進行閉環(huán)仿真,充分驗證了系統(tǒng)各參數(shù)以及控制器設計的合理性,所設計的DC\DC變換器性能良好,具有高的動態(tài)響應速度。
隨后給出了變換器系統(tǒng)的硬件設計、搭建以及軟件設計。其中,硬件電路包括主電路、采樣調理電路、驅動電路、保護電路等模塊,軟件部分包括對采樣信號進行AD轉換及處理、控制PWM信號
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