雙向DC-DC變換器的設(shè)計與研究.pdf

1、推動能源綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展已經(jīng)成為國際社會亟待解決的課題。鋰離子電池因具有功率密度大，無記憶性，充放電次數(shù)多等優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用于電力儲能相關(guān)領(lǐng)域。本文將針對鋰離子電池旨在設(shè)計出充電電壓和充放電電流可調(diào)的高性能雙向DC/DC變換器。
　　首先，本文通過參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對雙向 DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)對比分析，選擇了以雙向半橋 DC/DC變換器拓?fù)錇榛A(chǔ)，通過并聯(lián)移相構(gòu)成三相交錯的拓?fù)渥鳛橹麟娐吠負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對其優(yōu)勢進(jìn)行了分

2、析；結(jié)合同步整流技術(shù)詳細(xì)分析了雙向 DC/DC變換器工作在BUCK和 BOOST兩種工作模式下的工作原理。
　　其次，根據(jù)鋰離子電池充放電的特性，以及常見充放電方式的分析，選擇了恒流恒壓充電方式以及恒流放電方式，并確定了整體設(shè)計方案。本文設(shè)計的雙向 DC/DC變換器分為系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個部分。根據(jù)系統(tǒng)硬件設(shè)計指標(biāo)，選擇了DC/DC控制芯片LTC3829和LTC3787，完成了開關(guān)管驅(qū)動電路設(shè)計以及主電路參數(shù)的設(shè)計，實現(xiàn)了不

3、依靠單片機(jī)進(jìn)行 PWM波形控制的設(shè)計方案；結(jié)合 DC/DC控制芯片的特點，通過多個芯片并聯(lián)完成了三相交錯雙向半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的搭建；搭配電源管理芯片 LTC4000，完成了恒流恒壓調(diào)節(jié)環(huán)路的設(shè)計，并結(jié)合 LTC4000芯片特點，實現(xiàn)了充電電壓和充放電電流的可調(diào)性。系統(tǒng)軟件設(shè)計選擇以 STM32F103RCT6為主控制芯片，編寫了相關(guān)控制程序。
　　最后，本文采用仿真軟件 LTspice搭建硬件電路，對兩種工作模式進(jìn)行仿真，得到充放電過