電動(dòng)汽車三端口全橋DC-DC變換器的研究.pdf

1、隨著節(jié)能環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，電動(dòng)汽車以其高效率、低排放的特點(diǎn)，成為解決當(dāng)今能源短缺和環(huán)境污染的有效手段之一。在電動(dòng)汽車各個(gè)組成部件中，對(duì)于功率變換器的研究顯得至關(guān)重要。因?yàn)檐囕d的要求，功率變換器要體積小，重量輕，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，這給電力電子技術(shù)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
　　本文在國內(nèi)外電動(dòng)汽車功率變換器集成技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提出了一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車的三端口全橋DC/DC變換器，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車對(duì)于功率變換器高功率密度和低成本的要求。該變

2、換器能夠?qū)崿F(xiàn)三種工作模式：電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電工作模式；低壓大電流輔助電源變換器工作模式；電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電和低壓大電流輔助電源變換器同時(shí)工作模式。首先分析了三端口全橋DC/DC變換器的工作原理，推導(dǎo)了系統(tǒng)功率傳輸方程和電路的軟開關(guān)條件。針對(duì)在電動(dòng)汽車應(yīng)用下的三種工作模式，分別提出了相應(yīng)的控制策略:單移相控制、單側(cè)PWM加單移相控制和雙移相控制策略。針對(duì)單側(cè)PWM加單移相控制策略，以空載端口電感電流有效值最小為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)計(jì)空載端口最

3、優(yōu)的PWM調(diào)制占空比，可以使得系統(tǒng)效率更高。利用開關(guān)狀態(tài)平均法對(duì)三端口全橋DC/DC變換器進(jìn)行系統(tǒng)建模，在小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。在理論分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)三端口全橋DC/DC變換器的關(guān)鍵磁性元件，以系統(tǒng)的軟開關(guān)范圍最大為優(yōu)化目標(biāo)，給出了集成變壓器的設(shè)計(jì)方案。以電感峰值電流最小為優(yōu)化目標(biāo)，給出了儲(chǔ)能電感的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括硬件電路設(shè)計(jì)方面和軟件程序設(shè)計(jì)方面。最后構(gòu)建了集成3.3kW動(dòng)力電池充電模塊