四相交错并联软开关双向DC/DC变换器控制研究
发布时间：2020-12-08 19:02
面对能源危机与环境污染两大问题,人们越来越清醒地认识到节能环保类产品的重要性。为了解决汽车带来的环境危机、能源紧缺问题,近年来新能源汽车如混合动力汽车逐渐走进了人们的视野。为了加大混合动力汽车行驶里程,提高车载电源的利用效率,经过大量研究,将双向DC/DC变换器引入到车载能量管理系统中,不仅可以满足储能与释能的双向需要,实现了能量的双向流动、系统效率的最大化,对于进一步提高车载能量管理系统在安全性与可靠性方面有重大意义。本文经过对超级电容以及各种双向DC/DC变换器基本组成结构的研究,提出了一种四相交错并联磁集成软开关能量双向流DC/DC变换器。通过采用交错并联磁集成技术,不仅降低了变换器输出电压纹波、电流的纹波,降低开关损耗,提升电路的瞬态响应反应,改善了系统的稳态性能,提高了系统的效率。针对车载电源储能与释能的双向需要、能量的双向流动,对变换器在Buck和Boost状态下进行工作原理分析。通过对变换器的耦合电感磁路分析、磁芯的选择分析最后通过运用磁路仿真软件得到了磁路仿真结果,对于磁芯结构的合理性作了进一步的验证分析。通过对变换器不同工作状态下进行建模分析,获得了相应模态的小信号模...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２采用稱合电感的四通道双向ＤＣ／ＤＣ变换器拓扑结构??Ｆｉ．?１．２?Ｔｏｏｌｏｏｆ?４－ｈａｓｅ?Ｂｉ－ＤＣ／Ｄ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ?ｕｓｉｎｃｏｕｌｅ－ｉｎｕｃｏｒｓ??
提高变换器的功率密度。本文选用的双向ＤＣ／ＤＣ变换器为四通道交错并联磁集??成软开关双向ＤＣ／ＤＣ变换器，锦合电感的结构采用两两锅合，稱合方式为反向锅合，其稱??合度为ｋ。如图２．１所示。??－５－??
２．２．３蹈路仿真??为了证明本文所设计的ＥＥ型稱合电感磁芯的有效性，巧用Ｍａｘｗｅ］１６磁路仿真软件，??对图２．１］所示的结构进行仿真分析。磁芯尺寸取表２．］各参数，每个磁柱绕姐为６应，每??相电流为２Ａ。图２．１３为通过电磁场有限元法得到的Ｅ圧型错合电感的磁路仿真结构，分??析可知，ＥＩＥ型电感的磁路仿真与３．１节对磁路的理论分析绝对相同。如２．１３?（ａ）磁芯结构所??示，Ｅ化磁芯中Ｌ／，与Ｌ／３反向锦合，Ｌｐ与Ｌ／４反向稱合，两组么间解賴，并且两组中各自??的两个电感能够通过中柱气隙调节电感稱合系数。由磁通密度图２．１３（ｂ）可见，由于气隙侧??的原因，在１２安西磁势激励下，磁芯的磁通密度仅为化０７Ｔ。??ｒ一￣一＾，Ｈ?Ｉ?：?５？＾?护气：＇！■?ｆ?１?
【参考文献】：
期刊论文
[1]交错并联磁耦合双向DC-DC变换器非对称耦合电感的研究[J]. 杨玉岗,李涛,李海光,刘俭佳. 电工技术学报. 2014(10)
[2]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
[3]线性自抗扰控制器的稳定性研究[J]. 陈增强,孙明玮,杨瑞光. 自动化学报. 2013(05)
[4]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的设计准则[J]. 杨玉岗,李涛,冯本成. 中国电机工程学报. 2012(30)
[5]多通道交错并联反激变换器磁集成技术研究[J]. 卢增艺,陈为. 中国电机工程学报. 2009(18)
[6]多相并联磁集成电压调整模块的电路建模研究[J]. 刘学超,张波,丘东元,余建生. 中国电机工程学报. 2006(19)
[7]可削减直流偏磁集成磁件在DC/DC变换器中的应用[J]. 杨玉岗,李洪珠,王建林,卞松江. 中国电机工程学报. 2005(11)
[8]自抗扰控制及其在DC-DC变换器中的应用[J]. 李乔,吴捷. 电工技术学报. 2005(01)
[9]燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案[J]. 张洁萍,张逸成,姚勇涛,孔繁虹,肖明. 低压电器. 2002(05)
博士论文
[1]非线性自抗扰控制的收敛性[D]. 赵志良.中国科学技术大学 2012
[2]线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D]. 刘丽英.天津大学 2010
[3]软开关双向DC-DC变换器的研究[D]. 陈刚.浙江大学 2001
硕士论文
[1]自抗扰控制器的优化设计及应用研究[D]. 甘密.华北电力大学 2014
[2]无人机非线性自抗扰控制方法研究[D]. 曹宇.哈尔滨工业大学 2013
[3]自抗扰控制器在CSTR上的应用及其参数整定方法研究[D]. 董超.北京化工大学 2013
[4]纯电动车复合电源系统及其管理策略研究[D]. 董昊龙.北京工业大学 2013
[5]Buck-Boost变换器在车载超级电容能量管理系统中的应用[D]. 姜磊.大连理工大学 2013
[6]车载复合电源系统的模糊控制及其优化研究[D]. 舒杰军.武汉理工大学 2012
[7]交错并联磁集成Buck变换器的本质安全特性研究[D]. 李娜.辽宁工程技术大学 2012
[8]自抗扰控制器的免疫遗传算法优化及其应用研究[D]. 郝靖宇.河北大学 2011
[9]HEV车载复合电源系统的控制策略优化研究[D]. 汪江卫.武汉理工大学 2011
[10]基于免疫遗传算法的自抗扰控制器优化设计及其应用[D]. 曾文飞.湖南大学 2009
本文编号：2905535
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２采用稱合电感的四通道双向ＤＣ／ＤＣ变换器拓扑结构??Ｆｉ．?１．２?Ｔｏｏｌｏｏｆ?４－ｈａｓｅ?Ｂｉ－ＤＣ／Ｄ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ?ｕｓｉｎｃｏｕｌｅ－ｉｎｕｃｏｒｓ??
提高变换器的功率密度。本文选用的双向ＤＣ／ＤＣ变换器为四通道交错并联磁集??成软开关双向ＤＣ／ＤＣ变换器，锦合电感的结构采用两两锅合，稱合方式为反向锅合，其稱??合度为ｋ。如图２．１所示。??－５－??
２．２．３蹈路仿真??为了证明本文所设计的ＥＥ型稱合电感磁芯的有效性，巧用Ｍａｘｗｅ］１６磁路仿真软件，??对图２．１］所示的结构进行仿真分析。磁芯尺寸取表２．］各参数，每个磁柱绕姐为６应，每??相电流为２Ａ。图２．１３为通过电磁场有限元法得到的Ｅ圧型错合电感的磁路仿真结构，分??析可知，ＥＩＥ型电感的磁路仿真与３．１节对磁路的理论分析绝对相同。如２．１３?（ａ）磁芯结构所??示，Ｅ化磁芯中Ｌ／，与Ｌ／３反向锦合，Ｌｐ与Ｌ／４反向稱合，两组么间解賴，并且两组中各自??的两个电感能够通过中柱气隙调节电感稱合系数。由磁通密度图２．１３（ｂ）可见，由于气隙侧??的原因，在１２安西磁势激励下，磁芯的磁通密度仅为化０７Ｔ。??ｒ一￣一＾，Ｈ?Ｉ?：?５？＾?护气：＇！■?ｆ?１?
【参考文献】：
期刊论文
[1]交错并联磁耦合双向DC-DC变换器非对称耦合电感的研究[J]. 杨玉岗,李涛,李海光,刘俭佳. 电工技术学报. 2014(10)
[2]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
[3]线性自抗扰控制器的稳定性研究[J]. 陈增强,孙明玮,杨瑞光. 自动化学报. 2013(05)
[4]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的设计准则[J]. 杨玉岗,李涛,冯本成. 中国电机工程学报. 2012(30)
[5]多通道交错并联反激变换器磁集成技术研究[J]. 卢增艺,陈为. 中国电机工程学报. 2009(18)
[6]多相并联磁集成电压调整模块的电路建模研究[J]. 刘学超,张波,丘东元,余建生. 中国电机工程学报. 2006(19)
[7]可削减直流偏磁集成磁件在DC/DC变换器中的应用[J]. 杨玉岗,李洪珠,王建林,卞松江. 中国电机工程学报. 2005(11)
[8]自抗扰控制及其在DC-DC变换器中的应用[J]. 李乔,吴捷. 电工技术学报. 2005(01)
[9]燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案[J]. 张洁萍,张逸成,姚勇涛,孔繁虹,肖明. 低压电器. 2002(05)
博士论文
[1]非线性自抗扰控制的收敛性[D]. 赵志良.中国科学技术大学 2012
[2]线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D]. 刘丽英.天津大学 2010
[3]软开关双向DC-DC变换器的研究[D]. 陈刚.浙江大学 2001
硕士论文
[1]自抗扰控制器的优化设计及应用研究[D]. 甘密.华北电力大学 2014
[2]无人机非线性自抗扰控制方法研究[D]. 曹宇.哈尔滨工业大学 2013
[3]自抗扰控制器在CSTR上的应用及其参数整定方法研究[D]. 董超.北京化工大学 2013
[4]纯电动车复合电源系统及其管理策略研究[D]. 董昊龙.北京工业大学 2013
[5]Buck-Boost变换器在车载超级电容能量管理系统中的应用[D]. 姜磊.大连理工大学 2013
[6]车载复合电源系统的模糊控制及其优化研究[D]. 舒杰军.武汉理工大学 2012
[7]交错并联磁集成Buck变换器的本质安全特性研究[D]. 李娜.辽宁工程技术大学 2012
[8]自抗扰控制器的免疫遗传算法优化及其应用研究[D]. 郝靖宇.河北大学 2011
[9]HEV车载复合电源系统的控制策略优化研究[D]. 汪江卫.武汉理工大学 2011
[10]基于免疫遗传算法的自抗扰控制器优化设计及其应用[D]. 曾文飞.湖南大学 2009
本文编号：2905535
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2905535.html
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