電動汽車用三端口隔離式雙向DC-DC變換器的研究.pdf

1、多端口DC／DC可用于混合能量系統(tǒng)中連接不同的電源和儲能裝置,已成為近年來DC／DC變換器研究的熱點(diǎn)。本文以電動汽車為應(yīng)用背景,采用蓄電池和超級電容器混合儲能實(shí)現(xiàn)電動汽車剎車制動時能量的回饋。
　　 主拓?fù)洳捎萌珮螂p向DC／DC變換器來作為蓄電池-超級電容器的混合儲能接口電路。為了減小蓄電池和超級電容器充放電的電流紋波,采用電流型全橋單元連接變壓器三個端口,即電流型三全橋雙向DC／DC變換器。由于傳統(tǒng)的控制方式是采用變壓器各個

2、端口電壓波形的移向角來控制三端口功率傳送的大小和方向,超級電容器端電壓變化范圍較大,使得系統(tǒng)調(diào)節(jié)和軟開關(guān)性能受到很大影響。因此提出采用超級電容器側(cè)占空比加移相角的控制方式。
　　 首先根據(jù)雙全橋(DAB)DC／DC變換器中變壓器兩側(cè)矩形電壓波形的占空比D和移向角φ的大小將DAB變換器分為三種不同的工作模式,并分析計算出每種模式下變壓器漏感電流和所傳輸?shù)墓β蚀笮『蛙涢_關(guān)條件。在對DAB變換器分析的基礎(chǔ)上引出三全橋(TAB)DC／D

3、C變換器的四種工作模式,即雙內(nèi)部模式、內(nèi)外部模式、外外部模式和外內(nèi)部模式。對TAB變換器在雙內(nèi)部模式下的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能進(jìn)行分析,通過仿真軟件Saber2007對穩(wěn)態(tài)工況和軟開關(guān)特性進(jìn)行了仿真研究。
　　 根據(jù)一個周期內(nèi)的TAB變換器的工作模態(tài),用狀態(tài)空間平均建模法建立三全橋DC／DC變換器的狀態(tài)空間平均模型,并在此基礎(chǔ)上求得D=1情況下變換器的小信號模型和小信號傳遞函數(shù)。設(shè)計電流內(nèi)環(huán)解耦網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)對兩個輸入電感電流的獨(dú)立控制,進(jìn)