电动汽车三端口全桥DC/DC变换器的研究

发布时间：2020-12-11 02:57

　　随着节能环保意识的不断增强,电动汽车以其高效率、低排放的特点,成为解决当今能源短缺和环境污染的有效手段之一。在电动汽车各个组成部件中,对于功率变换器的研究显得至关重要。因为车载的要求,功率变换器要体积小,重量轻,系统稳定性高,这给电力电子技术带来了新的机遇和挑战。本文在国内外电动汽车功率变换器集成技术研究的基础上,提出了一种应用于电动汽车的三端口全桥DC/DC变换器,实现了电动汽车对于功率变换器高功率密度和低成本的要求。该变换器能够实现三种工作模式:1)电动汽车动力电池充电工作模式;2)低压大电流辅助电源变换器工作模式;3)电动汽车动力电池充电和低压大电流辅助电源变换器同时工作模式。首先本文详细地分析了三端口全桥DC/DC变换器的工作原理,推导了系统功率传输方程和电路的软开关条件。针对在电动汽车应用下的三种工作模式,分别提出了相应的控制策略:单移相控制、单侧PWM加单移相控制和双移相控制策略。针对单侧PWM加单移相控制策略,以空载端口电感电流有效值最小为优化目标,设计空载端口最优的PWM调制占空比,可以使得系统效率更高。利用开关状态平均法对三端口全桥DC/DC变换器进行系统建模,在小信... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１电动汽车电源系统结构图ｍ??通常情况下，电动汽车上是有两种电池的，一种是高压动为电池，主要提供??

?Ｉ器Ｉ??图１．７电动汽车的＝端口系统结构图??文献［４２］中给出了一种如图１．８所示的王端口变换器，该变换器可Ｗ王作在??王种王作模式：１）电网给电动汽车充电模式（ｇｒｉｄ－ｔｏ－ｖｅｈｉｃｌｅｍｏｄｅ，简称Ｇ２Ｖ）；??２）电动汽车将储存的电能回馈给电网模式（ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－ｇｒｉｄｍｏｄｅ，简称Ｖ２Ｇ）；?３）??动为电池给车载辅助电池供电模式（ｔｒａｃｔｉｏｎ－ｔｏ－ａｕｘｉｌｉａｒｙｍｏｄｅ，简称Ｔ２Ａ）。中间??的ＡＣ／ＤＣ双向全桥结构在兰种工作模式中公用，达到了器件集成的作用，提高??系统功率密度。但缺点是动力电池充电器是非隔离的，不利于电动车的运行安全。??‘、?？￡君非石却Ｅ召??—?丄。一＾啤、??＇?下?Ｉ?Ｉ??柄｜｜曲油Ｉ却由?ｉｎ??＜／????ｉ???＊?１／１?．??＾?Ｌｃ?ｒ、；??＾?」斗?串???Ｊ?Ｃ??，！??低化火屯ｋ侧??图１．８非隔寓式的王端口?ＤＣ／ＤＣ变換器??文献［２２，?４３］中提出了一种移相全桥式的王端口?ＤＣ／ＤＣ变换器如图１．９所示。??电动汽车动为电池充电模块和低压大电流辅助电源变换模块均采用移相全桥的??控制方窠

口为分时工作时，即动力电池充电模块部分工作时，即Ａ侧向对于Ｃ侧是没有能量传递的，针对这种工作情况是Ａ侧和Ｂ公ｐＡＢ＞〇，?Ｂ侧和Ｃ侧的移相占空比ＤｐｓｆＯ；?（３）当；端口为分电流辅助电源变换器工作时，即Ｂ侧向Ｃ侧传递能量时，对传递的，针对这种工作情况是Ａ侧和Ｂ侧的移相占空比的移相占空比公ｐｓｃ＞〇。因为模式（２）和（３）为模式（１）的章将会分析ＩＶ４ｓ＞〇和公０ＳＣ?＞０的王端口全桥ＤＣ／ＤＣ变换器移相控制时互端口全桥ＤＣ／ＤＣ变换器的主要工作波形。假设稳态；（２）所有开关管均看做理想开关反并二极管和寄生电容等于对应端口的变压器的漏感与外加电感之和；（４）变压器５）朽＞柯＇斯／施，其中ＡＷＴＶｂ为变压器Ａ侧与Ｂ侧的匯比；ｃ，其中ＡＷＷｃ为变压器Ｂ侧与Ｃ侧的匯比；（７）?Ｃ侧的电感的电感电流心来说较小，不足Ｗ改变Ｂ侧电流的方向。??：?：．?：＼ｍ


本文编号：2909780