【摘 要】
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电动汽车比传统的燃油汽车更具环保性和经济性,已成为未来汽车的发展方向。双向DC-DC变换器作为重要的功率转换装置,对电动汽车的驱动效率、续航里程等性能起着关键作用。本文的研究对象为蓄电池和超级电容组成的混合储能系统中的非隔离型双向DC-DC变换器,主要研究内容包含以下几个方面:为了提高变换器的效率,减小开关管的电压、电流应力和输出电压、电流的纹波,本文对两相交错并联双向DC-DC变换器的拓扑进行改
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电动汽车比传统的燃油汽车更具环保性和经济性,已成为未来汽车的发展方向。双向DC-DC变换器作为重要的功率转换装置,对电动汽车的驱动效率、续航里程等性能起着关键作用。本文的研究对象为蓄电池和超级电容组成的混合储能系统中的非隔离型双向DC-DC变换器,主要研究内容包含以下几个方面:为了提高变换器的效率,减小开关管的电压、电流应力和输出电压、电流的纹波,本文对两相交错并联双向DC-DC变换器的拓扑进行改进,提出了一种新型耦合电感式两相交错并联软开关双向DC-DC变换器拓扑,该拓扑通过耦合电感的漏感提供辅助能量回路,为零电压开通提供了条件。本文详细分析了该拓扑结构的两种工作模式,以及软开关的实现原理和约束条件,并确定了主回路的电路参数。通过仿真,验证了该拓扑能够实现软开关,以及同向耦合电感可以显著减小输出电压和电流的纹波。本文以TMS320F28335 DSP为控制核心,搭建了一台双向DC-DC变换器的实验样机。实验数据表明,该变换器能够实现能量的双向流动,且实现了零电压软开关。变换器工作在Boost模式下,能够将超级电容升压,为负载提供能量;变换器工作在Buck模式下,能够将高压侧降压,对超级电容充电。同时,同向耦合电感能够减小变换器的输出电压和电流的纹波。证明了该设计方案的可行性。
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