高變比直流變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電池在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能、微網(wǎng)、通信等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)大容量動(dòng)力電池的需求也在逐年增加。電池化成系統(tǒng)的性能直接影響著鋰電池的技術(shù)狀態(tài)、使用壽命，并決定著放電時(shí)對(duì)電網(wǎng)的污染程度。電池化成拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)一直在不斷發(fā)展，本文針對(duì)兩級(jí)雙向DC/DC變換器級(jí)聯(lián)化成系統(tǒng)中的雙向不隔離DC/DC變換器進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)本文提出的化成系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，對(duì)帶耦合電感Buck/Boost雙向直流變換器進(jìn)行優(yōu)化分析設(shè)計(jì)。首先，對(duì)帶耦合電感Buck

2、/Boost雙向直流變換器工作原理進(jìn)行了分析，并根據(jù)電路參數(shù)對(duì)元器件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。然后，利用Matlab對(duì)變換器基本原理進(jìn)行了仿真，并對(duì)變換器的主電路、采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路和控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　本文依據(jù)電力電子建模的方法，對(duì)理想變換器和考慮寄生參數(shù)的變換器進(jìn)行小信號(hào)和大信號(hào)建模。首先分析了考慮寄生參數(shù)的變換器功率特性，并與理想變換器進(jìn)行了對(duì)比。其次，分析了耦合電感匝比和多個(gè)寄生參數(shù)對(duì)變比的影響，從而確定合適的匝比參數(shù)、占空

3、比變化范圍以及開(kāi)關(guān)管的選型，優(yōu)化了主電路設(shè)計(jì)。
　　本文針對(duì)耦合電感Buck/Boost雙向直流變換器存在開(kāi)關(guān)電壓尖峰較高的問(wèn)題，分析尖峰產(chǎn)生的原因，考慮電路實(shí)際結(jié)構(gòu)，利用耦合電感漏感設(shè)計(jì)了有源吸收電路來(lái)降低開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力和實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管零電壓開(kāi)通;分析了加入吸收電路后的電路工作原理，對(duì)吸收電路參數(shù)進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。在搭建的樣機(jī)上，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。控制方式上，采用了兩種脈沖控制方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明相比單管開(kāi)關(guān)模式，同步