纯电动汽车双向DC/DC转换器的设计与研究
发布时间：2021-01-10 06:50
双向DC/DC转换器具有提高纯电动汽车整体性能的巨大优势,因此,其已成为纯电动汽车中不可或缺的一部分。汽车行驶中需要频繁加速、减速,起动、制动,因此纯电动汽车电机电压变化很快,DC/DC转换器可以为其提供所需的直流电压。传统的DC/DC转换器在负载侧只有一个支撑电容,因此电容电压变化过大可能会被击穿,针对此缺陷,本文在现有各种拓扑结构基础上,设计一种用于纯电动汽车的半功率双向DC/DC转换器。其可以在很大程度上弥补这一不足。本文通过查阅大量国内外相关参考文献,提出一种半功率双向DC/DC转换器,其具有结构简单、性能优良等优点。在此基础上,根据汽车大功率驱动的特点,设计了一种三相三重双向DC/DC转换器的拓扑结构。在上述所提出拓扑结构的基础上,通过分析其buck和boost模式下的不同工作状态,详细说明半功率双向DC/DC转换器的原理。通过使用状态空间平均法建立状态空间模型,结合自适应、反演、滑模等算法的控制特点设计控制器,借助matlab/simulink对控制器及模型进行仿真实验,验证所设计控制器的有效性。最后,本文对系统硬件平台进行软硬件设计,硬件设计包括主电路设计、采样电路设计、...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 双向DC/DC转换器研究现状及发展趋势
1.3 研究内容及章节安排
1.3.1 选题意义
1.3.2 研究内容
第2章 双向DC/DC转换器的设计研究
2.1 双向DC/DC转换器的拓扑结构分析
2.2 双向DC/DC转换器的工作原理
2.2.1 BOOST工作模式
2.2.2 BUCK工作模式
2.3 双向DC/DC转换器的控制策略
2.3.1 概述
2.3.2 半功率双向DC/DC转换器的建模
2.4 PID控制器的设计
2.5 自适应反演滑模控制器的设计
2.5.1 Boost模式下自适应反演滑模控制器的设计
2.5.2 Buck模式下反演滑模控制器设计
2.6 充放电控制策略
2.7 小结
第3章 基于DSP28335的控制器硬件设计
3.1 概述
3.2 主回路的设计
3.2.1 储能电感的设计
3.2.2 设计滤波电容
3.2.3 主电路中功率开关管的选择
3.3 驱动和采样电路的设计
3.3.1 驱动电路的选择
3.3.2 电压采样的电路
3.3.3 电流采样电路
3.3.4 电路保护电路
3.4 PCB设计的问题及调试错误
3.4.1 PCB焊接问题
3.4.2 调试PCB问题
3.5 小结
第4章 系统软件设计
4.1 概述
4.1.1 DSP28335简介
TM IDE概述"> 4.1.2 Code Composer StudioTM IDE概述
4.2 主程序的设计
4.3 控制算法的设计
4.4 实验验证
4.4.1 平台的搭建
4.4.2 实验结果
4.5 小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间担任的科研任务及主要的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于HCPL-316J的IGBT驱动电路设计[J]. 樊明龙,郑桂标. 电子设计工程. 2016(02)
[2]基于自适应反演滑模的四旋翼飞行器姿态控制研究[J]. 曹开发,谢慕君,李元春. 自动化与仪表. 2016(01)
[3]当前我国新能源汽车的发展与面临的挑战[J]. 陈全世. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(11)
[4]双向全桥DC/DC变换器新型控制策略研究[J]. 周路遥,张超,姜久春,李景新. 电力电子技术. 2015(09)
[5]移相PWM控制直流变换器的研究[J]. 黄麒元,王致杰,朱俊,杜彬,王东伟,王浩清,吕金都. 电力学报. 2015(04)
[6]电动汽车发展研究综述[J]. 文亦骁,宋春华. 汽车零部件. 2015(06)
[7]基于DSP的高轻载效率数字DC/DC变换器[J]. 史永胜,余彬,王喜锋,许梦芸,张青风,王文静. 电子器件. 2015(02)
[8]锂离子动力电池充电方式的研究[J]. 姚雷,王震坡. 汽车工程. 2015(01)
[9]一种通用高精度DSP控制的Buck变换器设计[J]. 周楚,张琼英,高宇,瞿少成. 电子测量技术. 2014(04)
[10]电动车充放储一体化电站双向交直流变换电路设计[J]. 席攀,郑德化,孙雁卿,王致杰,刘娇娇,魏丹. 上海电机学院学报. 2014(01)
硕士论文
[1]双向全桥DC/DC变换器控制技术的研究[D]. 袁精.燕山大学 2014
[2]电动汽车双向DC/DC变换器的研究[D]. 郭熠.天津大学 2004
本文编号：2968262
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 双向DC/DC转换器研究现状及发展趋势
1.3 研究内容及章节安排
1.3.1 选题意义
1.3.2 研究内容
第2章 双向DC/DC转换器的设计研究
2.1 双向DC/DC转换器的拓扑结构分析
2.2 双向DC/DC转换器的工作原理
2.2.1 BOOST工作模式
2.2.2 BUCK工作模式
2.3 双向DC/DC转换器的控制策略
2.3.1 概述
2.3.2 半功率双向DC/DC转换器的建模
2.4 PID控制器的设计
2.5 自适应反演滑模控制器的设计
2.5.1 Boost模式下自适应反演滑模控制器的设计
2.5.2 Buck模式下反演滑模控制器设计
2.6 充放电控制策略
2.7 小结
第3章 基于DSP28335的控制器硬件设计
3.1 概述
3.2 主回路的设计
3.2.1 储能电感的设计
3.2.2 设计滤波电容
3.2.3 主电路中功率开关管的选择
3.3 驱动和采样电路的设计
3.3.1 驱动电路的选择
3.3.2 电压采样的电路
3.3.3 电流采样电路
3.3.4 电路保护电路
3.4 PCB设计的问题及调试错误
3.4.1 PCB焊接问题
3.4.2 调试PCB问题
3.5 小结
第4章 系统软件设计
4.1 概述
4.1.1 DSP28335简介
TM IDE概述"> 4.1.2 Code Composer StudioTM IDE概述
4.2 主程序的设计
4.3 控制算法的设计
4.4 实验验证
4.4.1 平台的搭建
4.4.2 实验结果
4.5 小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间担任的科研任务及主要的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于HCPL-316J的IGBT驱动电路设计[J]. 樊明龙,郑桂标. 电子设计工程. 2016(02)
[2]基于自适应反演滑模的四旋翼飞行器姿态控制研究[J]. 曹开发,谢慕君,李元春. 自动化与仪表. 2016(01)
[3]当前我国新能源汽车的发展与面临的挑战[J]. 陈全世. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(11)
[4]双向全桥DC/DC变换器新型控制策略研究[J]. 周路遥,张超,姜久春,李景新. 电力电子技术. 2015(09)
[5]移相PWM控制直流变换器的研究[J]. 黄麒元,王致杰,朱俊,杜彬,王东伟,王浩清,吕金都. 电力学报. 2015(04)
[6]电动汽车发展研究综述[J]. 文亦骁,宋春华. 汽车零部件. 2015(06)
[7]基于DSP的高轻载效率数字DC/DC变换器[J]. 史永胜,余彬,王喜锋,许梦芸,张青风,王文静. 电子器件. 2015(02)
[8]锂离子动力电池充电方式的研究[J]. 姚雷,王震坡. 汽车工程. 2015(01)
[9]一种通用高精度DSP控制的Buck变换器设计[J]. 周楚,张琼英,高宇,瞿少成. 电子测量技术. 2014(04)
[10]电动车充放储一体化电站双向交直流变换电路设计[J]. 席攀,郑德化,孙雁卿,王致杰,刘娇娇,魏丹. 上海电机学院学报. 2014(01)
硕士论文
[1]双向全桥DC/DC变换器控制技术的研究[D]. 袁精.燕山大学 2014
[2]电动汽车双向DC/DC变换器的研究[D]. 郭熠.天津大学 2004
本文编号：2968262
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