车载双向DC-DC变换器-充电机集成系统的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jenny_408
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  本文主要针对车载集成充电系统展开研究,以三相交错并联作为主电路拓扑,对其工作原理、控制策略及仿真建模等内容进行了分析,提出了一种用于设计变换器参数的方法,并应用这种方法完成了集成充电系统的设计。
  首先,对三相交错并联变换器作主电路的集成充电系统的工作原理进行了分析,说明了交错并联结构对输入侧总电流纹波的抑制作用;用小信号分析法建立了主电路的动态模型,研究了交错并联变换器的控制策略;分别在仿真软件PLECS和MATLAB/Simulink中进行了Boost模式和充电模式的仿真,通过实验验证了控制策略的可行性。
  其次,为了使系统兼具高效率和高功率密度,提出了一种用于变换器关键参数最优设计的方法。结合了利用解析式和算法设计参数的优点,将系统的损耗和体积解析化;重点对电路中的功率电感进行了研究,包括其磁芯材料、正向设计流程及损耗分析;利用迭代的思想实现变换器中电感量和开关频率等参数的最优设计。
  最后,基于上述的拓扑结构和最优设计的参数结果完成了集成充电系统的设计。结合理论分析与仿真结果,对主电路中的功率器件、功率电感及输出电容进行了选型和设计;对Boost模式下的动态响应和充电模式下的网侧电能质量的仿真结果进行了重点分析;基于仿真软件LTSpice和功率器件的SPICE模型,对系统在两种工作模式下的损耗和效率进行了计算;进行了相关实验,对选用的功率器件进行了测试。
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