DC-DC變換器控制的仿真研究與設計.pdf

1、隨著電力技術和電子技術在近幾年得到了快速發(fā)展，開關電源已應用涉及到國民經濟領域的各個行業(yè)。特別是把 DC/DC變換器作為變換焦點的開關電源在長距離數據通信系統(tǒng)、計算機辦公自動化、儀表工業(yè)控制、軍事及航空航天設備等各個領域得到廣泛應用。其中，雙向 DC/DC變換器在電力系統(tǒng)，航空航天系統(tǒng)、不間斷直流電源、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、鋰電池電動汽車的電源管理系統(tǒng)等領域的應用更為重要。同時，鋰電池因其具單位體積的輸出功率大，無記憶性，可多次進行充放電

2、等優(yōu)點廣泛應用于電力蓄能的相關領域。本文以此為背景開展的研究工作如下：
　　第一，針對雙向DC/DC變換器進行了深入研究。由于雙向轉換器DC/DC可以更有效對鋰離子電池進行充放電，降低功耗，減少能源浪費。建立了鋰電池模型，并對由雙向 DC/DC變換器、鋰電池等組成的儲能系統(tǒng)進行了充放電仿真研究。
　　第二，對雙向半橋DC/DC變換器及三相交錯雙向DC/DC變換器進行了研究。對升壓模式和降壓模式的開環(huán)、電壓閉環(huán)、電壓電流閉環(huán)、

3、恒流控制及其擾動進行了分析與仿真，通過仿真結果驗證了控制器相關參數（Kp、Ki）設計的準確性；利用MATLAB電力系統(tǒng)仿真軟件對三相交錯雙向DC/DC變換器升壓模式和降壓模式的開環(huán)、電壓閉環(huán)控制進行了分析與仿真。
　　第三，對由雙向 DC/DC與鋰電池等組成的儲能系統(tǒng)進行了分析與研究，通過MATLAB電力系統(tǒng)仿真軟件對儲能系統(tǒng)對鋰電池進行了建模與仿真。
　　第四，提出了 DSP+FPGA控制器架構整體實現方案，設計了基于 D

4、SP和FPGA的電力電子控制器。DSP+FPGA控制器進行硬件設計，包括DSP主控制器、FPGA副控制器、電源電路、復位電路等。以及基于SFP光模塊的DSP和FPGA光通信方案設計，針對SFP光模塊，DSP內置SPI模塊以及FPGA SelectIO模塊等通信系統(tǒng)中各硬件組成部分，給出了DSP和FPGA光通信系統(tǒng)的硬件接口連接。
　　最后將所設計的 DSP+FPGA控制器架構應用到前文研究討論的基于雙向DC/DC變換器的鋰電池充放