汽车应用HV-LV DC/DC变换器的设计研究

发布时间：2024-03-25 18:19

　　随着国内汽车保有量的飞速增长,城市尾气污染日益加重,对石油的依赖度大幅增加。纯电动汽车(EVs)和插电混合动力汽车(HEV)使用电能作为能源,具备节能环保低噪音等优点,随着近年来电动汽车的制造技术发展成熟,电动汽车的成本快速下降,并逐渐拥有了自己的市场。电动汽车的电气系统是全车的核心部分,它主要由高压动力电池,低压蓄电池,电动机,高压负载,低压负载,电池管理系统等构成,其中高低压电池分别给高低压负载供电。由于低压电池的储能有限,为保证低压负载的长期稳定供电,电动汽车的高低压电池间通过一级HV-LV DC/DC变换器相连,高压动力电池通过此变换器给低压负载提供电能,同时给低压蓄电池充电。本文针对电动汽车车载高压(High Voltage,HV)-低压(Low Voltage, LV)DC/DC变换器的宽范围输入输出电压,低压大电流输出,高低压隔离等应用特点,选用结构简单,可实现开关管零电压开通的移相全桥拓扑设计了一款2.2kW车载HV-LV DC/DC变换器,并在原边增加了外加电感,箝位二极管,隔直电容以增大电路ZVS范围,箝位整流管上电压振荡和防止变压器偏磁。同时副边选用带同步整流的中...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 电动汽车发展趋势
        1.1.2 电动汽车的电气系统
    1.2 车载HV-LV DC/DC产品的应用现状
    1.3 车载HV-LV DC/DC变换器应用特点
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 主电路拓扑分析选择
    2.1 隔离型Buck拓扑分析对比
    2.2 移相全桥拓扑存在的问题及改进
    2.3 副边整流结构对比
    2.4 变换器工作模态分析
    2.5 本章小结
第3章 参数计算及损耗分析
    3.1 变压器设计
        3.1.1 变压器匝比n设计
        3.1.2 变压器绕组设计
        3.1.3 绕组绕制方式
        3.1.4 变压器损耗分析
    3.2 外加辅助电感Lr设计
        3.2.1 外加电感值设计
        3.2.2 外加电感绕组设计
    3.3 输出滤波器设计
        3.3.1 输出滤波电感值设计
        3.3.2 输出滤波电容设计
    3.4 开关管选择及损耗分析
    3.5 同步整流设计
        3.5.1 同步整流管驱动逻辑选择
        3.5.2 同步整流管选择及损耗分析
    3.6 其他损耗及整体损耗分布情况
    3.7 本章小结
第4章 控制方案设计及实验结果
    4.1 总体控制方案
    4.2 主电路控制芯片UCC28950
    4.3 死区时间设计
        4.3.1 原边死区时间设计
        4.3.2 原副边死区时间设计
    4.4 数字控制方案
        4.4.1 数字控制芯片选型
        4.4.2 控制算法介绍
        4.4.3 调压功能设计
        4.4.4 通信功能设计
    4.5 保护功能设计
    4.6 辅助供电功能设计
    4.7 实验结果
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：3938683