电池测试设备用多重双向DC_DC变换器的研究

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1、，秘J‘致谢本论文的工作是在我的导师姜久春教授的悉心指导下完成的，姜久春教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来姜久春老师对我的关心和指导。张维戈副教授和牛利勇老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向张维戈老师和牛利勇老师表示衷心的谢意。李景新老师、王健强老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，已经毕业的冯韬师兄对我论文中控制板的设计以及控制策略的研究提出了很多宝贵意见，温家鹏博士、林培峰同学在我论

2、文中编写软件程序过程中对我给予了热情帮助，赵迪同学、杨磊同学对本课题的调试过程给予了很热情的帮助，在此向他们表达我的感激之情。感谢同在一个实验室工作的李晓强同学、沈志武同学、冯悦同学、李索宇同学、李剑同学、刘渺然同学、杨润宇同学，在共同学习的过程中，谢谢你们给予的支持、帮助和勉励。感谢同在一个宿舍的王宁同学，王恋同学，和你们的共同学习生活，使我度过了充实而愉快的研究生生涯，谢谢你们在平时的学习生活中给予的帮助。最后，感谢我的家人尤其是我的哥哥，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。^Vpl●。-、●一．pr1●’H睁中文摘要摘要：

3、能源和环境的可持续发展是当今世界的重要课题。电动汽车作为绿色能源汽车得到了迅速发展。锂离子动力电池因其能量密度高，体积小，循环次数多而成为众多汽车厂商优选的电动汽车动力源。为了更好的研究锂离子动力电池的应用技术，用于测试动力蓄电池性能的动力蓄电池测试设备显得至关重要。为此，根据锂离子动力电池的测试需求，我们设计了一台可以模拟各种实际工况对动力蓄电池进行性能测试的大容量动力蓄电池测试设备。本课题在分析了传统电池充放电系统中不同双向DC／DC变换器的电路拓扑结构及其优缺点的基础上，在大容量动力蓄电池测试设备中采用了一种新型的多重双向DC／DC变

4、换器拓扑结构。设计了基于数字信号处理器的数字控制系统，用数字电路代替传统的模拟电路来实现对整个回路的控制。本课题采用新型的两重化桥式双向DC／DC电路拓扑结构，实现了输出电压的极宽范围输出和较大的功率等级。本文设计了主电路参数及其数字控制策略并在MATLAB／Simulink环境下进行了闭环仿真。分析了并联电路均流方法，设计了对两个并联电感电流单独进行闭环控制的软均流方案。提出了以DSP56F803为核心的多重双向DC／DC变换器数字控制系统硬件、软件设计方案，进行了DSP软件的编写，完成了测试设备的样机。由于环境因素限制，样机实验只做到了

5、半载50kW。样机实验表明：直流输出电压可以实现3-500V的宽范围输出，直流电流可以实现3～200A范围输出。半载充电效率达到94％，满足系统设计要求；电压、电流纹波小于5％。关键词：电池测试设备；双向DC／DC变换器；多重化；并联均流；数字控制；DSP56FS03；分类号：TM921．52tr-●脚。，r吖0●翱●。ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Sustainabledevelopmentofenergyandtheenvironmentisallimportantissueintoday’sworld．Electr

6、icvehicles嬲greenenergyvehicleshavebeendevelopedrapidly．Lithium-ionbatteryforitshigllenergydensity,smallsize，cyclemolltimesbecomesnumerousautomobilemanufacturerspreferredpowersourceforelectricvehicles．Inordertoresearchtheapplicationoflithium-ionbatterytechnologyindepth,powe

7、rbatterytestequipmentwhichisusedtotesttheperformanceofthepowerbatterybecomescrucial．Tothisend,accordingtothetestlithium-ionbatteryneeds，wedesignedlargecapacitypowerbatterytestequipmentwhichcansimulatevariouskindsofactualworkingconditionstotestthedynamicperformanceofbattery

8、．Thelargecapacitypowerbatterytestequipmentisdesignedbyanewtypeofmultiplebi—directionalDC／