大功率双向DC/DC变换器的设计与实现
发布时间：2022-01-06 00:57
信息时代飞速发展,推动能源绿色发展和循环发展已经成为国际社会关注的重心,节能环保越来越成为新时代的潮流。数字型控制电源凭借其诸多优点成为现在研究的新热点之一,而双向DC/DC变换器作为数字型控制电源,广泛应用于各种交直流不间断系统,航天领域,汽车领域等。可见双向DC/DC变换器在工业应用中越来越广泛。本课题是针对蓄电池充放电化成系统而提出的,利用双向DC/DC变换器的降压充电,升压放电的控制原理对蓄电池进行充放电。数字控制技术在变换器控制系统中的应用将会促使以变换器为代表的电力电子设备进一步向智能化、集成化的方向发展。本文通过对比形式分析了各类型拓扑结构的优缺点,最终采用双向BUCK/BOOST为主拓扑。控制芯片采用目前最流行的STM32微控制器进行数字控制,利用控制芯片定时器产生的PWM脉冲驱动,采取独立模式来驱动IGBT管调节占空比,实现对输出电压电流的调节,操作界面采用LED数码管,可显示操作信息包括运行中的电压、电流充放电时间,工艺选择等还有及时报警信息,并且采用增量式PI算法对系统进行双闭环控制,使系统能更加稳定。本课题对BUCK和BOOST两种工作模式进行详细的理论分析,并...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太阳能发电系统
河北大学工程硕士学位论文偏远的山区，解决了用电难的问题，有了太阳能发电系统，是我国偏远山区可以极大的发展。二）混动力汽车上的应用最近几年来，科学技术飞速发展，伴随而来的是环境的污染，尤其是汽车尾气染尤为严重，电动汽车的研究得到了飞速的发展，现在的电动车大概有三种：纯、混合动力、燃料电池电动车。首先纯电动汽车受到蓄电池储能的制约，不适合离出行，所以现在研究重点是混合电动车。其大概有三个部分组成：交流发电机变器、无刷直流发电机，通过发动机转动使直流发电机发电，一面给蓄电池充电面给逆变器供电，使得交流发电机工作，使汽车运转。这种方法既可以减小污染以提高能源利用率等优点。驱动原理如图所示。
图 1-3 直流不断电系统安排主要研究的是大功率双向 DC/DC 变换器，具体的研究内容：简单介绍了课题的研究意义，国内外研究现状，PWM 技C/DC 变换器的应用。：主要写双向 DC/DC 变换器的主拓扑选择，驱动模式的选：主要是双向 BUCK/BOOST 主拓扑的参数指标，并且计算波电容的理论值，最后通过闭环仿真验证理论值的正确性。：设计了充放电控制板，以 STM32F103RCT6 为核心控制器路，PWM 驱动电路，辅助电源电路，CAN 通信电路，以及显：基于第四章硬件设计基础，进行的软件程序设计，介绍编
【参考文献】：
期刊论文
[1]外环采用电容储能反馈内环采用改进无差拍控制的PWM整流器的控制方法[J]. 姜卫东,汪磊,赵德勇,戴安刚,胡杨,王永生,黄辉. 中国电机工程学报. 2016(14)
[2]船舶混合动力系统双向DC/DC变换器模糊PID控制[J]. 魏岩,沈爱弟,高迪驹. 上海海事大学学报. 2016(02)
[3]双向全桥DC-DC变换器在船舶应急电源中的应用[J]. 石磊,陈亚娜. 舰船科学技术. 2016(10)
[4]软开关隔离型升压DC-DC变换器设计与实现[J]. 茹金平,陈得友. 电子器件. 2016(02)
[5]一种新型软开关DC-DCPWM升压变换器设计[J]. 徐进,帅立国. 电子器件. 2016(02)
[6]15kV/400V直流变压器的设计与研制[J]. 石华楷,孙贤大,郭自勇,安金辉,赵宇明,刘国伟. 南方电网技术. 2016(04)
[7]单Buck/Boost集成三端口双向DC/DC变换器研究[J]. 孙孝峰,刘飞龙,申彦峰,王立乔,卢志刚. 太阳能学报. 2016(01)
[8]面向能源互联网的能量管理系统研究[J]. 张涛,张福兴,张彦. 电网技术. 2016(01)
[9]改进谐波分次检测结合集中电流环的APF谐波独立控制实现[J]. 曹武,江楠,刘康礼,赵剑锋. 中国电机工程学报. 2014(03)
[10]隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器双闭环控制系统设计[J]. 魏山力,项安. 机电一体化. 2014(01)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]双向DC/DC变换器的设计与研究[D]. 张志强.哈尔滨理工大学 2015
[2]6.5kW车载充电逆变双向变换器设计[D]. 刘庭.武汉理工大学 2014
[3]电动汽车双向dc/dc变换器的研究与设计[D]. 王新兵.合肥工业大学 2013
[4]太阳能车电气系统及功率平衡控制[D]. 刘旺.中南大学 2012
[5]独立太阳能光伏发电用双向DC-DC变换器的全数字化控制[D]. 冀维金.河北科技大学 2010
[6]超级电容器储能系统充放电控制策略的研究[D]. 柴庆冕.北京交通大学 2010
本文编号：3571392
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太阳能发电系统
河北大学工程硕士学位论文偏远的山区，解决了用电难的问题，有了太阳能发电系统，是我国偏远山区可以极大的发展。二）混动力汽车上的应用最近几年来，科学技术飞速发展，伴随而来的是环境的污染，尤其是汽车尾气染尤为严重，电动汽车的研究得到了飞速的发展，现在的电动车大概有三种：纯、混合动力、燃料电池电动车。首先纯电动汽车受到蓄电池储能的制约，不适合离出行，所以现在研究重点是混合电动车。其大概有三个部分组成：交流发电机变器、无刷直流发电机，通过发动机转动使直流发电机发电，一面给蓄电池充电面给逆变器供电，使得交流发电机工作，使汽车运转。这种方法既可以减小污染以提高能源利用率等优点。驱动原理如图所示。
图 1-3 直流不断电系统安排主要研究的是大功率双向 DC/DC 变换器，具体的研究内容：简单介绍了课题的研究意义，国内外研究现状，PWM 技C/DC 变换器的应用。：主要写双向 DC/DC 变换器的主拓扑选择，驱动模式的选：主要是双向 BUCK/BOOST 主拓扑的参数指标，并且计算波电容的理论值，最后通过闭环仿真验证理论值的正确性。：设计了充放电控制板，以 STM32F103RCT6 为核心控制器路，PWM 驱动电路，辅助电源电路，CAN 通信电路，以及显：基于第四章硬件设计基础，进行的软件程序设计，介绍编
【参考文献】：
期刊论文
[1]外环采用电容储能反馈内环采用改进无差拍控制的PWM整流器的控制方法[J]. 姜卫东,汪磊,赵德勇,戴安刚,胡杨,王永生,黄辉. 中国电机工程学报. 2016(14)
[2]船舶混合动力系统双向DC/DC变换器模糊PID控制[J]. 魏岩,沈爱弟,高迪驹. 上海海事大学学报. 2016(02)
[3]双向全桥DC-DC变换器在船舶应急电源中的应用[J]. 石磊,陈亚娜. 舰船科学技术. 2016(10)
[4]软开关隔离型升压DC-DC变换器设计与实现[J]. 茹金平,陈得友. 电子器件. 2016(02)
[5]一种新型软开关DC-DCPWM升压变换器设计[J]. 徐进,帅立国. 电子器件. 2016(02)
[6]15kV/400V直流变压器的设计与研制[J]. 石华楷,孙贤大,郭自勇,安金辉,赵宇明,刘国伟. 南方电网技术. 2016(04)
[7]单Buck/Boost集成三端口双向DC/DC变换器研究[J]. 孙孝峰,刘飞龙,申彦峰,王立乔,卢志刚. 太阳能学报. 2016(01)
[8]面向能源互联网的能量管理系统研究[J]. 张涛,张福兴,张彦. 电网技术. 2016(01)
[9]改进谐波分次检测结合集中电流环的APF谐波独立控制实现[J]. 曹武,江楠,刘康礼,赵剑锋. 中国电机工程学报. 2014(03)
[10]隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器双闭环控制系统设计[J]. 魏山力,项安. 机电一体化. 2014(01)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]双向DC/DC变换器的设计与研究[D]. 张志强.哈尔滨理工大学 2015
[2]6.5kW车载充电逆变双向变换器设计[D]. 刘庭.武汉理工大学 2014
[3]电动汽车双向dc/dc变换器的研究与设计[D]. 王新兵.合肥工业大学 2013
[4]太阳能车电气系统及功率平衡控制[D]. 刘旺.中南大学 2012
[5]独立太阳能光伏发电用双向DC-DC变换器的全数字化控制[D]. 冀维金.河北科技大学 2010
[6]超级电容器储能系统充放电控制策略的研究[D]. 柴庆冕.北京交通大学 2010
本文编号：3571392
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