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当今世界环境污染问题日益严重,能源逐渐短缺,开发新的清洁能源引起了人们的高度重视。太阳能以其储量丰富,分布广泛,以及绿色环保等独特优势愈来愈受到全球的关注和认可。因此,如何高效的开发和利用太阳能一直是世界范围内关注的重点课题。在光伏发电系统中,双向DC-DC变换器由于可以实现能量双向传递和稳定母线电压的作用,而占有举足轻重的位置。本课题所研究的双向DC-DC变换器将交错并联磁耦合技术应用到Buck-Boost拓扑结构上,将模糊控制添加到双闭环控制中,取得了电感电流纹波低,动态性能与稳态性能兼顾,控制精准,响应速度快的效果,为光伏发电系统的能量有效利用提供关键技术支撑。首先,本文在双向DC-DC变换器的研究现状和光伏发电产业的发展状况的基础上,根据光伏发电系统需求,主电路拓扑采用电压应力小的Buck-Boost拓扑结构,并在此拓扑上引入交错并联技术以及电感耦合技术,并以两相交错并联磁耦合双向Buck-Boost变换器为研究对象,分析其在Buck、Boost两种模式下的性能。其次,设计了高压侧400V、低压侧192V的变换器主电路,完成了电感的参数设计、开关器件选择,以及滤波电容的设计工作。选用双闭环控制策略,采取状态空间平均法分别建立Buck、Boost两种工作模式下的数学模型,设计出对应的电流环PI控制器、电压环PI控制器,并借助MATLAB画出bode图进行仿真,验证PI控制器设计的准确性。再次,针对双向DC-DC变换器具有非线性、时变的特性,电压外环采取模糊PI控制,电流内环采用传统PI控制,在线整定PI控制器的参数。按照模糊PI控制的基本原理设计模糊PI控制器,确定模糊控制的隶属度函数和模糊规则库,并在MATLAB模糊工具箱中建立模糊规则库,绘制出系统模糊推理特性曲面。最后,采用DSP TMS320F28035作为主控芯片,设计出主程序流程以及模糊PI控制器算法,在MATLAB/Simulink中建立Buck、Boost模式下的仿真模型,分别验证系统在两种模式下的控制精度以及动态响应速度。实验结果证明,在电压外环使用模糊PI控制,电流内环使用常规PI控制提高了动态响应速度,而且系统的控制精度更高。