车载辅助电源DC/DC变换器的研制
发布时间：2022-07-15 14:04
电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）作为解决当今世界环境污染和能源危机两大问题的方法之一越来越受到重视。动力电池和低压蓄电池是电动汽车的两个核心部件,动力电池为电动机提供能量并存储再生制动时的能量,低压蓄电池为车载仪表、控制及照明系统提供能量,车载辅助电源DC-DC变换器作为两组电池之间的桥梁,要求其具有高效率、高功率密度、高可靠性等特点。适用于车载辅助电源DC/DC变换器的拓扑有多种,其中全桥ZVS软开关变换器以其高效率、结构、控制简单等优点而倍受青睐,成为研究热点。本文以提高车载辅助电源的效率和功率密度为目标,着重针对单级全桥ZVS变换器和两级变换器中前级峰值控制交错并联Boost变换器进行了研究。论文首先介绍了车载电源拓扑发展及现状,针对1500W,输出12V,125A的应用场合,选取单模块750W全桥ZVS变换器、两模块并联的方案进行研究,在总结前人研究的基础上,进行变换器主电路参数的设计以及功率器件的选取,建立了变换器小信号模型,并详细给出了补偿网络的设计方法。文中还对实验调试过程中的桥臂直通问题进行了探讨。在分析设计的基础上,搭建了一台750W实验样机,对样机效率做出了...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 车载电源现状
1.2 车载电源变换器拓扑发展及现状
1.2.1 隔离型DC/DC变换器拓扑
1.2.2 宽负载软开关范围全桥变换器研究现状
1.3 常见均流方法
1.4 本文选题意义与研究内容
第2章 全桥ZVS软开关变换器设计
2.1 全桥ZVS软开关变换器阶段分析
2.1.1 全桥ZVS变换器主电路拓扑
2.1.2 工作原理分析
2.2 主电路设计及器件选择
2.2.1 变换器设计
2.3 小信号模型及补偿网络设计
2.3.1 小信号模型
2.3.2 补偿网络设计
2.4 管控制法桥臂直通问题研究
2.5 本章小结
第3章 全桥ZVS变换器效率提升与实验结果
3.1 全桥ZVS软开关变换器损耗分析
3.1.1 考虑激磁电感的影响时全桥ZVS变换器主电路
3.1.2 电路损耗模型
3.2 效率优化
3.3 实验结果
3.3.1 稳态实验
3.3.2 动态实验
3.4 双模块并联系统设计与实验
3.4.1 系统结构
3.4.2 均流系统框图与均流环设计
3.4.3 并联均流实验
3.5 本章小结
第4章 峰值控制交错并联Boost变换器动态实验设计
4.1 变换器控制结构图
4.2 小信号模型与动态试验
4.2.1 交错并联Boost变换器小信号模型
4.2.2 峰值控制交错并联Boost变换器模型
4.2.3 AP300仪器测量结果
4.2.4 实验验证
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
附录A 全桥ZVS变换器主要电路参数关系
附录B 整流管管压尖峰抑制分析
附录C 峰值控制Boost控制-输出传递函数的推导
附录D 样机图片
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]整车12V电源系统的设计与验证[J]. 杨凯. 轻型汽车技术. 2012 (10)
[2]电力转换器可大幅提升新能源汽车电池效率[J]. Gianni Vitale,Antonino Bruno,Nunzio Abbate,Gianfranco Di Marco. 中国电子商情(基础电子). 2012(06)
[3]全桥变换器两种典型控制方法的比较[J]. 徐杰,张胜发. 空军雷达学院学报. 2010(05)
[4]DC/DC变换器输出整流桥寄生振荡机理分析与抑制[J]. 刘申月,王书强,王立伟,贲洪奇. 电力电子技术. 2009(10)
[5]2种ZVS方式AHB直流变换器比较[J]. 张友军,阮新波. 电力自动化设备. 2009(10)
[6]基于Intersil全桥ZVS控制器的高效率DC-DC变换器设计[J]. 世界电子元器件. 2008(10)
[7]电动汽车隔离型DC/DC辅助电源模块的可靠性设计[J]. 黄会雄,袁力辉,王成. 电子质量. 2008(06)
[8]一种带辅助电路的全桥移相ZVS变换器拓扑的设计[J]. 宋云庆,徐申,吴建辉. 电子器件. 2008(02)
[9]DC-DC变换技术的现状及未来[J]. 李龙文. 电源世界. 2007(03)
[10]DC-DC变换技术的现状及未来[J]. 李龙文. 电源世界. 2007 (03)
硕士论文
[1]宽范围输入DC/DC变换器设计[D]. 李亚顺.浙江大学 2013
[2]基于数控平台的铁路信号逆变电源[D]. 尹少锋.浙江大学 2013
[3]智能并联均流的DC-DC变换器研究[D]. 贾淑文.西安科技大学 2011
[4]电动汽车全桥移相式车载充电电源技术的研究[D]. 李平.哈尔滨工业大学 2011
[5]5kW移相全桥ZVSDC/DC变换器的研究[D]. 刘鑫.哈尔滨工业大学 2011
[6]锂电池动力车车载数字电源的研究[D]. 刘庚.西安科技大学 2010
[7]交错并联Boost PFC变换器的研究[D]. 王山山.浙江大学 2010
[8]基于DSP的移相全桥ZVS变换器的研究[D]. 王晓佳.华中科技大学 2009
[9]车载模块化电源的并联均流技术研究[D]. 黄子怡.南京航空航天大学 2009
[10]DC/DC变换器并联均流技术研究[D]. 王正国.西南交通大学 2007
本文编号：3662188
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 车载电源现状
1.2 车载电源变换器拓扑发展及现状
1.2.1 隔离型DC/DC变换器拓扑
1.2.2 宽负载软开关范围全桥变换器研究现状
1.3 常见均流方法
1.4 本文选题意义与研究内容
第2章 全桥ZVS软开关变换器设计
2.1 全桥ZVS软开关变换器阶段分析
2.1.1 全桥ZVS变换器主电路拓扑
2.1.2 工作原理分析
2.2 主电路设计及器件选择
2.2.1 变换器设计
2.3 小信号模型及补偿网络设计
2.3.1 小信号模型
2.3.2 补偿网络设计
2.4 管控制法桥臂直通问题研究
2.5 本章小结
第3章 全桥ZVS变换器效率提升与实验结果
3.1 全桥ZVS软开关变换器损耗分析
3.1.1 考虑激磁电感的影响时全桥ZVS变换器主电路
3.1.2 电路损耗模型
3.2 效率优化
3.3 实验结果
3.3.1 稳态实验
3.3.2 动态实验
3.4 双模块并联系统设计与实验
3.4.1 系统结构
3.4.2 均流系统框图与均流环设计
3.4.3 并联均流实验
3.5 本章小结
第4章 峰值控制交错并联Boost变换器动态实验设计
4.1 变换器控制结构图
4.2 小信号模型与动态试验
4.2.1 交错并联Boost变换器小信号模型
4.2.2 峰值控制交错并联Boost变换器模型
4.2.3 AP300仪器测量结果
4.2.4 实验验证
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
附录A 全桥ZVS变换器主要电路参数关系
附录B 整流管管压尖峰抑制分析
附录C 峰值控制Boost控制-输出传递函数的推导
附录D 样机图片
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]整车12V电源系统的设计与验证[J]. 杨凯. 轻型汽车技术. 2012 (10)
[2]电力转换器可大幅提升新能源汽车电池效率[J]. Gianni Vitale,Antonino Bruno,Nunzio Abbate,Gianfranco Di Marco. 中国电子商情(基础电子). 2012(06)
[3]全桥变换器两种典型控制方法的比较[J]. 徐杰,张胜发. 空军雷达学院学报. 2010(05)
[4]DC/DC变换器输出整流桥寄生振荡机理分析与抑制[J]. 刘申月,王书强,王立伟,贲洪奇. 电力电子技术. 2009(10)
[5]2种ZVS方式AHB直流变换器比较[J]. 张友军,阮新波. 电力自动化设备. 2009(10)
[6]基于Intersil全桥ZVS控制器的高效率DC-DC变换器设计[J]. 世界电子元器件. 2008(10)
[7]电动汽车隔离型DC/DC辅助电源模块的可靠性设计[J]. 黄会雄,袁力辉,王成. 电子质量. 2008(06)
[8]一种带辅助电路的全桥移相ZVS变换器拓扑的设计[J]. 宋云庆,徐申,吴建辉. 电子器件. 2008(02)
[9]DC-DC变换技术的现状及未来[J]. 李龙文. 电源世界. 2007(03)
[10]DC-DC变换技术的现状及未来[J]. 李龙文. 电源世界. 2007 (03)
硕士论文
[1]宽范围输入DC/DC变换器设计[D]. 李亚顺.浙江大学 2013
[2]基于数控平台的铁路信号逆变电源[D]. 尹少锋.浙江大学 2013
[3]智能并联均流的DC-DC变换器研究[D]. 贾淑文.西安科技大学 2011
[4]电动汽车全桥移相式车载充电电源技术的研究[D]. 李平.哈尔滨工业大学 2011
[5]5kW移相全桥ZVSDC/DC变换器的研究[D]. 刘鑫.哈尔滨工业大学 2011
[6]锂电池动力车车载数字电源的研究[D]. 刘庚.西安科技大学 2010
[7]交错并联Boost PFC变换器的研究[D]. 王山山.浙江大学 2010
[8]基于DSP的移相全桥ZVS变换器的研究[D]. 王晓佳.华中科技大学 2009
[9]车载模块化电源的并联均流技术研究[D]. 黄子怡.南京航空航天大学 2009
[10]DC/DC变换器并联均流技术研究[D]. 王正国.西南交通大学 2007
本文编号：3662188
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3662188.html
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