混合動力車用軟開關(guān)雙向DC-DC變換器設(shè)計.pdf

1、隨著能源短缺、環(huán)境污染等問題的日趨嚴(yán)重，節(jié)能、環(huán)保型混合動力電動車成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界研究的熱點。相較于傳統(tǒng)的電動車，混合動力電動車具有續(xù)航能力強(qiáng)、功率密度大及能源利用率高等優(yōu)勢，已經(jīng)成為交通行業(yè)發(fā)展的必然趨勢?；旌蟿恿﹄妱榆囍饕啥嗄芰吭?、能量管理系統(tǒng)及電機(jī)組成。為了實現(xiàn)多能量源的協(xié)同工作，雙向DC-DC變換器就成為能量管理系統(tǒng)必不可少的部件，成為影響整車效率、性能及成本的關(guān)鍵。
　　傳統(tǒng)的混合動力電動車通常采用單相雙向DC-DC

2、變換器，但是其存在效率低、功率容量小及輸入輸出電流紋波大等問題。為了解決以上問題，提出了交錯并聯(lián)雙向DC-DC變換器。
　　論文首先討論了雙向DC-DC變換器對應(yīng)混合動力電動車不同運行工況的工作狀態(tài)。并且介紹了交錯并聯(lián)雙向DC-DC變換器工作在連續(xù)導(dǎo)通模式(ContinuousConduction Mode，CCM)的工作原理、參數(shù)設(shè)計及損耗分析。雙向DC-DC變換器工作在CCM模式不但電感體積大、可靠性低，而且效率低，為此論文通

3、過引入同步導(dǎo)通模式(Synchronous Conduction Mode，SCM)，實現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開通，提高了整個變換器的效率。接著分別建立了雙向DC-DC變換器在充電狀態(tài)及放電狀態(tài)的小信號模型，設(shè)計和優(yōu)化了兩種狀態(tài)下的控制器參數(shù)。
　　實驗室研制了一臺1.5kW交錯并聯(lián)雙向DC-DC變換器的原理樣機(jī)，CCM模式及SCM模式的實驗結(jié)果很好地驗證了設(shè)計的可行性和合理性，最后，總結(jié)了兩種方案的優(yōu)缺點，并提出了進(jìn)一步改進(jìn)的思路。