電動(dòng)汽車(chē)用多重化軟開(kāi)關(guān)雙向DC-DC變換器的研究.pdf

1、隨著能源的耗竭，石油危機(jī)的來(lái)臨，電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)工作在全世界如火如荼地展開(kāi)。由于汽車(chē)在實(shí)際行駛過(guò)程中頻繁的加速、減速，起動(dòng)、制動(dòng)，以及儲(chǔ)能電池的電壓變化要求提供電機(jī)穩(wěn)定的直流源，在電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載或電池電壓變化時(shí)，基本不受影響。出于提高能效的考慮，在電機(jī)突然制動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的反電動(dòng)勢(shì)，要求儲(chǔ)能電池能自動(dòng)回饋能量，提高電池利用率。雙向DC/DC變換器在儲(chǔ)能電池與電機(jī)之間發(fā)揮著重要作用，其發(fā)展尤為迫切。
　　本文通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外大量雙向DC

2、/DC變換器拓?fù)涞幕A(chǔ)上，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好的基本半橋雙向DC/DC變換器為模塊，針對(duì)車(chē)用大功率特點(diǎn)，確定三重交錯(cuò)式雙向DC/DC變換器為基本拓?fù)洹?br>　　作者歸納、整理了控制簡(jiǎn)單、易受工業(yè)界認(rèn)同的控制型軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的概念和五個(gè)基本特點(diǎn)，對(duì)三重交錯(cuò)式雙向DC/DC變換器進(jìn)行控制型軟開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。即基本不添加額外的半導(dǎo)體器件，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通關(guān)斷信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的方式。結(jié)合半橋式雙向DC/DC變換器順半橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)變換器電感電流工作在

3、正負(fù)交替的模式，使電感電流與上下開(kāi)關(guān)并接電容在開(kāi)關(guān)死區(qū)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行能量交換，達(dá)到軟開(kāi)關(guān)效果。這樣變換器所用的電感將大大減小，采用多重化結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)該模式下電壓、電流紋波大的缺陷。在控制方式上采用電壓電流雙閉環(huán)形式，將共用電壓環(huán)的輸出作為每個(gè)基本單元的給定電流，解決了并聯(lián)結(jié)構(gòu)的均流問(wèn)題。
　　為驗(yàn)證該變換器設(shè)計(jì)的正確性和可行性，在Matlab/Simulink平臺(tái)上搭建一個(gè)三重交錯(cuò)式雙向DC/DC變換器及控制系統(tǒng)。并對(duì)變換器升壓Boost