电动车用移相PWM控制的双向DCDC变换器研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯一UDC密级●o●●o●●●o●●ooo●ooo●ooo-oo●o编号⋯⋯⋯⋯⋯一十‘l初。大·警CENTRALSoUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目电动奎用整查旦里迎丛控圭』的驱自旦￡坦g变拯器硒究学科专业控圭I』理诠皇控剑王程研究生姓名围明导师姓名及专业技术职务睑麦董邋原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论

2、文中作了明确的说明。储躲姓日期．蝉年』月一日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。．．．●作者签名：咝导师签名罐日期：2≥车卫月一日摘要双向DC／DC变换器(Bi．directionalDC／DCConverter,BDC)可实现双象限运行。主要应用于电动汽车，太阳能、风能

3、等新能源发电，直流不停电电源系统，航天电源系统等领域。双向DC／DC变换器的应用可大幅减小系统体积，减轻重量和降低成本，有重要的研究价值。本文主要研究适用于电动汽车的基于DSP移相PWM控制的隔离型双向双半桥DC／DC变换器。‘针对双半桥(DHB)双向DC／DC变换器在燃料电池电动汽车动力系统中的应用，从正向(Boost)和反向(Buck)两种模式对变换器拓扑的工作原理、换流过程、稳态输出特性和软开关条件进行了详细的理论分析计算，并且利用Saber、Pspice等仿真软件对电路在两种模式下的稳态工况和软开关特性进行仿真研究。重点研究了双半桥DC／DC变换器的数学建模和控制系统设计，

4、通过引入开关函数建立了双半桥变换器的简化和状态空间平均数学模型以及线性小信号模型；基于该小信号模型，构建了变换器的双闭环控制系统，通过波特图进行电流内环和电压外环控制系统的设计和优化。采用Matlab／simulink软件仿真，通过仿真证明了所设计的变换器控制系统具有良好的动态性能和稳态精度。最后进行了双半桥DC／DC变换器电路和基于DSP的移相PWM控制系统设计。系统以TMS320LF2407A型DSP芯片为控制器内核，研制了。功率lkW的双半桥DC／DC变换器实验样机，并进行了系统调试和实验验‘证，实验结果表明了主电路在各种模式下都具有良好的稳态工作特性，功率开关管能够实现零电

5、压切换(ZVS)，表明基于DSP的移相PWM控制～方案是完全可行的。关键词双向DC／DC变换器，PWM控制，移相控制，软开关，DSP～ABSTRACTBi．directionalDC／13CConverter(BDC)isthetwo．quadrantoperatingDC／DCconverter．NowadaysBDCisincreasinglyusedintheapplicationssuchaselectricvehicle(EV)，photovoltaicgeneratingandwindpowergenerating．etcvariousrenewablepowergen

6、erating，DCuninterruptiblepowersupply,aerospacepowersupplyandSOon．TheemployingofBDCcanreducethesize，theweight，andthecostofpowersystem．ThisthesisconcentrateontheresearchofphaseshiItplusPWM(PSPPWM)controlBi—directional，isolatedbasedonDsP,dualhalf-bridgeDC／DCConverter．Inaccordancewiththeapplicatio

7、nofthedualhalfbridge(DHB)bi．directionalDC／DCconverter(BDC)inthefuelcellEVwaspresented．Theoreticalanalysisoftheoperatingprinciple，commutationprocess，steadystateoutputcharacteristic，andsoitswitchingconditionsofthisconvertertopologyintheBo