高變比直流變換器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著電池在電動汽車、儲能、微網(wǎng)、通信等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對大容量動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，并決定著放電時對電網(wǎng)的污染程度。電池化成拓撲的結(jié)構(gòu)一直在不斷發(fā)展，本文針對兩級雙向DC/DC變換器級聯(lián)化成系統(tǒng)中的雙向不隔離DC/DC變換器進行分析和優(yōu)化設(shè)計。
　　根據(jù)本文提出的化成系統(tǒng)設(shè)計要求，對帶耦合電感Buck/Boost雙向直流變換器進行優(yōu)化分析設(shè)計。首先，對帶耦合電感Buck

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

3、比變化范圍以及開關(guān)管的選型，優(yōu)化了主電路設(shè)計。
　　本文針對耦合電感Buck/Boost雙向直流變換器存在開關(guān)電壓尖峰較高的問題，分析尖峰產(chǎn)生的原因，考慮電路實際結(jié)構(gòu)，利用耦合電感漏感設(shè)計了有源吸收電路來降低開關(guān)管電壓應(yīng)力和實現(xiàn)開關(guān)管零電壓開通;分析了加入吸收電路后的電路工作原理，對吸收電路參數(shù)進行了具體設(shè)計。在搭建的樣機上，進行了實驗并給出實驗結(jié)果?？刂品绞缴?，采用了兩種脈沖控制方法進行了實驗，實驗結(jié)果證明相比單管開關(guān)模式，同步