船舶直流綜合電網(wǎng)儲能雙向DC-DC變換器研究.pdf

1、船舶直流綜合電網(wǎng)以其優(yōu)良的節(jié)能和工作性能，在工程船舶領(lǐng)域受到越來越廣泛的關(guān)注。雙向DC-DC變換器在直流綜合電網(wǎng)中肩負(fù)著直流電壓的匹配、蓄電池充放電管理以及電網(wǎng)能量調(diào)節(jié)等功能，因此儲能雙向DC-DC變換器的研究有著重要意義。本文針對船舶直流綜合電網(wǎng)儲能雙向DC-DC變換器的建模、控制及軟硬件設(shè)計展開了如下研究。
　　論文首先簡述了儲能雙向DC-DC變換器的研究背景及意義，介紹了船舶直流綜合電網(wǎng)和DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀，闡述了目

2、前DC-DC變換器建模存在的問題。在此基礎(chǔ)上，考慮到變換器元器件寄生參數(shù)的影響，建立了雙向DC-DC變換器的非理想模型，通過模型分析了雙向DC-DC變換器高頻抗干擾能力差的原因。其次，針對高頻干擾問題，設(shè)計一種寬帶輸出濾波器，有效地衰減了高頻噪聲，并將四階非理想模型修正為兩階模型。通過頻率響應(yīng)法設(shè)計了雙向DC-DC變換器在降壓、升壓兩種模式下的電壓和電流控制器，提高系統(tǒng)動態(tài)性能，同時論證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。接著，對儲能雙向DC-DC變換器控

3、制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了一定的研究。按模塊設(shè)計了各個電路的結(jié)構(gòu)和功能，包括IGBT驅(qū)動電路、電壓電流采樣電路、控制電路、保護(hù)電路和輔助電源。在keil-MDK編譯環(huán)境下完成了程序的編寫，設(shè)計了系統(tǒng)程序的結(jié)構(gòu)和流程。
　　最后，完成了一臺10kW儲能雙向DC-DC變換器裝置，并進(jìn)行了實驗測試和結(jié)果分析。實驗結(jié)果顯示，儲能雙向DC-DC變換器運行穩(wěn)定可靠，輸出電壓紋波小，抗干擾能力強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)迅速，與理論分析相符，驗證了本文所提非理想模型