纯电动汽车车载直流电源的研究

【摘要】：纯电动汽车由于其清洁、环保、绿色、高效等优点越来越受到大家的关注,成为近年来发展迅速的一种新型汽车,是21世纪最具有发展前途的绿色清洁汽车。本课题介绍了整个纯电动汽车供电系统的组成,重点研究纯电动汽车供电系统中的直流供电部分。 纯电动汽车供电系统中的直流供电部分包括：直流稳压系统和直流负载供电系统。其中,针对电池直流稳压系统,本课题采用双主动全桥拓扑(DAB),针对直流负载供电系统,本课题采用移相控制全桥拓扑(PSFB);两个系统都是采用先进的数字控制技术,以TMS320F28035作为主控芯片,实现了高速、灵活、智能的控制；两个系统的辅助电源都采用基于UCC28600芯片的反激式变换器,实现了准谐振多模式控制,大大提高了辅助电源的效率。 论文详细分析了移相控制全桥变换器和双主动全桥变换器在各个工作模态时的工作原理,对比分析了各种控制方法,同时也简单分析比较了辅助电源采用的反激电路的工作原理、数字控制器TMS320F28035的工作原理。用PSIM软件搭建了移相控制全桥变换器和双主动全桥变换器的仿真模型,对几种不同控制方式下的各点波形进行了仿真验证。并在以上基础上分别进行了移相全桥变换器、双主动全桥变换器、反激变换器、DSP控制器的电路原理图的设计、工作原理分析,参数计算、元器件的选型和PCB板的绘制。最后,在实验室搭建了直流稳压系统和直流负载供电系统原理样机的实验平台,并对进行了整机调试,实验结果进行了分析与总结。实验结果表明：两个变换器均可长时间稳定运行,而且各项指标满足了技术要求。 【关键词】：纯电动汽车 移相控制 双主动全桥 同步整流 反激 TMS320F28035
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM46
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-15
• 1.1 电动汽车的发展10-11
• 1.2 纯电动汽车车载电源系统11-12
• 1.3 课题研究内容12-15
• 2 移相控制全桥变换器15-26
• 2.1 移相控制全桥变换器主电路15-16
• 2.2 移相控制全桥变换器工作原理16-20
• 2.3 移相控制全桥变换器电路设计20-25
• 2.3.1 电路设计技术指标20
• 2.3.2 电路原理图设计20-22
• 2.3.3 主要参数设计22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 双主动全桥变换器26-37
• 3.1 双主动全桥变换器主电路26
• 3.2 双主动全桥变换器工作原理26-31
• 3.3 双主动全桥变换器电路设计31-36
• 3.3.1 电路设计技术指标31-32
• 3.3.2 电路原理图设计32-33
• 3.3.3 主要参数设计33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 变换器其他部分的设计37-49
• 4.1 EMI滤波电路37-39
• 4.1.1 开关电源中EMI滤波器的作用37-38
• 4.1.2 EMI噪声种类38
• 4.1.3 EMI滤波器电路原理图38-39
• 4.2 数字控制电路39-41
• 4.2.1 电路原理图设计39-40
• 4.2.2 工作原理40-41
• 4.3 辅助电源41-48
• 4.3.1 技术指标41-42
• 4.3.2 UCC28600芯片结构及工作原理42-43
• 4.3.3 基于UCC28600的反激电路原理图设计43-44
• 4.3.4 主要参数设计44-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 仿真分析49-57
• 5.1 移相控制全桥变换器仿真电路图49-51
• 5.1.1 仿真电路原理图49-50
• 5.1.2 仿真结果50-51
• 5.2 双主动全桥变换器仿真电路图51-56
• 5.2.1 仿真电路原理图51-52
• 5.2.2 仿真结果52-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 实验验证57-68
• 6.1 反激式变换器实验验证57-58
• 6.2 移相控制全桥变换器实验验证58-62
• 6.2.1 原理样机和工程样机58-59
• 6.2.2 实验结果59-62
• 6.3 双主动全桥变换器实验验证62-67
• 6.3.1 原理样机62-63
• 6.3.2 实验结果63-67
• 6.4 本章小结67-68
• 7 结论68-69
• 参考文献69-72
• 作者简历72-74
• 学位论文数据集74

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