首页 > 学术论文

双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 16:48:50
热度:

双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用研究【摘要】:混合动力汽车融合了内燃机汽车和电动汽车的优点,在不降低动力性的前提下,可大幅提高燃油经济性及减少汽车排放,而且其续驶里程不受

【摘要】: 混合动力汽车融合了内燃机汽车和电动汽车的优点,在不降低动力性的前提下,可大幅提高燃油经济性及减少汽车排放,而且其续驶里程不受限制,价格适中,适合产业化,是目前清洁汽车研究的主要方向。美、日及欧洲等许多发达国家投入大量资金和人力进行相关研究,我国也将混合动力汽车作为重点攻关项目。因此,对混合电动汽车关键技术的研究具有非常重要的现实意义。其中,能量可双向流动的DC/DC变换器是混合动力汽车中的关键技术之一。它是储能元件与电动机之间的主要接口,是实现汽车在行驶过程中对能量回收的关键部件。故研究能量可以双向流动的性能优越的DC/DC变换器具有十分重要的意义。 文中首先介绍了混合动力汽车的特点、研究现状及发展趋势,然后在全面分析研究双向DC/DC变换器拓扑与控制策略的基础上,结合级联型变换器与推挽/全桥结构变换器的优点,提出了一种新颖的大功率级联式DC/DC变换器。该变换器由前级带变压器隔离的Boost变换器和后级推挽变压器共同完成升压,输出利用二极管整流桥整流,并通过耦合电感能量反馈辅助电路,实现了所有开关管的软开关。这种变换器效率高,稳定性强,减少了变压器的匝比,适合应用在原副边电压等级相差比较大的场合。 文中结合新型软开关双向DC/DC变换器在混合动力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、换流过程和软开关条件进行了详细的理论分析,在此基础上研制出一台实验样机,实验结果与理论分析一致。 【关键词】:混合动力汽车 双向DC/DC变换器 软开关 移相 级联 Boost变换器 推挽变换器
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM46
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 致谢7-12
  • 第一章 绪论12-22
  • 1.1 课题背景和意义12-13
  • 1.2 混合动力汽车的发展状况及主要技术13-17
  • 1.2.1 混合动力汽车的发展状况13-15
  • 1.2.2 混合动力汽车的关键技术15-17
  • 1.3 混合动力汽车动力系统概述17-21
  • 1.3.1 混合动力汽车动力结构与能量管理系统17-19
  • 1.3.2 混合动力汽车动力系统工作模式分析19-21
  • 1.4 本文研究的意义和主要工作21-22
  • 1.4.1 本文研究的主要意义21
  • 1.4.2 本文的主要研究内容21-22
  • 第二章 双向 DC/DC 变换器拓扑发展与研究22-41
  • 2.1 双向 DC/DC 变换器概述22-27
  • 2.1.1 双向 DC/DC 变换器的概念22
  • 2.1.2 双向 DC/DC 变换器的典型应用22-24
  • 2.1.3 双向 DC/DC 变换器的拓扑构成24-25
  • 2.1.4 双向 DC/DC 变换器的控制方式25-26
  • 2.1.5 双向 DC/DC 变换器的软开关技术26-27
  • 2.2 双向 DC/DC 变换器的拓扑类型27-29
  • 2.2.1 非隔离型双向 DC/DC 变换器28
  • 2.2.2 隔离型双向 DC/DC 变换器28-29
  • 2.3 移相全桥型双向 DC/DC 变换器(BDC)的工作原理29-32
  • 2.3.1 移相全桥型双向 DC/DC 变换器工作过程分析30-31
  • 2.3.2 变换器移相控制的原理31-32
  • 2.4 推挽隔离型双向 DC/DC 变换器的工作原理32-35
  • 2.4.2 推挽隔离型双向 DC/DC 变换器拓扑的工作过程分析32-34
  • 2.4.3 推挽隔离型双向 DC/DC 变换器拓缓冲电路34-35
  • 2.5 其他拓扑形式双向 DC/DC 变换器35-39
  • 2.5.1 多电平双向 DC/DC 变换器35-36
  • 2.5.2 正反激组合型双向 DC/DC 变换器36
  • 2.5.3 无磁性元件双向 DC/DC 变换器36-37
  • 2.5.4 多端口双向 DC/DC 变换器37-39
  • 2.6 一种新型软开关双向 DC/DC 变换器39-40
  • 2.7 本章小结40-41
  • 第三章 新型软开关双向 DC/DC 变换器的工作原理41-52
  • 3.1 混合动力汽车各工况下变换器的等效拓扑41-43
  • 3.1.1 汽车减速或制动等工况下变换器等效拓扑41-42
  • 3.1.2 汽车加速或爬坡等工况下变换器等效拓扑42-43
  • 3.2 新型变换器两种等效拓扑的工作过程分析43-48
  • 3.2.1 蓄电池充电状态43-45
  • 3.2.3 蓄电池放电状态45-48
  • 3.3 变换器两种模式下的软开关条件48-49
  • 3.3.1 降压工作模式开关管软开关的实现48
  • 3.3.2 升压工作模式开关管软开关的实现48-49
  • 3.4 新型变换器中变压器偏磁研究49-51
  • 3.4.1 变压器偏磁问题概述49-50
  • 3.4.2 蓄电池充电模式时变换器偏磁抑制50-51
  • 3.4.3 蓄电池放电模式时变换器偏磁抑制51
  • 3.5 本章小结51-52
  • 第四章 新型软开关双向 DC/DC 变换器的电路设计52-64
  • 4.1 变换器电路主要元器的设计52-57
  • 4.1.1 变压器设计52-55
  • 4.1.2 变换器开关管的选取55-56
  • 4.1.3 升压电感设计56-57
  • 4.1.4 滤波电容选择57
  • 4.2 反激式辅助电路设计57-58
  • 4.3 变换器控制电路与驱动设计58-61
  • 4.3.1 蓄电池充电模式时的控制电路设计58-60
  • 4.3.2 蓄电池放电模式时的控制电路设计60-61
  • 4.4 电流检测电路设计61-62
  • 4.5 反馈电路设计62-63
  • 4.6 本章小结63-64
  • 第五章 实验验证64-67
  • 5.1 辅助电路实现软开关实验64-65
  • 5.2 推挽级联型双向 DC/DC 变换器实验65-66
  • 5.3 本章小结66-67
  • 第六章 总结67-69
  • 参考文献69-73
  • 攻读硕士学位期间发表的论文73-74


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于双向反激直流变换器的锂离子电池均衡系统仿真研究    武笛

微电网用双向DC/DC变换器损耗及效率优化研究    郝世强

电动汽车复合电源关键技术的研究    周开文

电动汽车的发展现状和开发动向    阿布里提.阿布都拉,清水健一

可再生能源发电的发展现状及前景    张丽香;

推挽全桥双向直流变换器的研究    钱荔;肖岚;

一种双管双变压器结构的正-反激组合变换器的分析(英文)    洪峰,石健将,严仰光

高频无极灯独立光伏照明系统设计    张兴;唐杰;

一种新型有源箝位Boost变换器    冯波,吴国忠,徐德鸿,陈刚

一种适用于高压大功率变换器的三电平直流变换器    阮新波,李斌,陈乾宏

PWM加相移控制的双向DC/DC变换器    赵川红,徐德鸿,范海峰,陈刚

一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器    许峰,徐殿国,柳玉秀

组合式前端DC-DC变换器    邢岩,黄立培,孙晓东

混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究    李卫民

一种新颖的软开关双向DC/DC变换器    陈中

基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究    刘灵芝;

混合动力电动汽车的建模与仿真研究    肖平;

混合动力技术与未来汽车的发展    徐小东;张炳力;

电动汽车充电站信息管理系统的研究    孟强;

混合动力电动汽车用电机及驱动控制器的电磁兼容设计    韩利;温旭辉;曾莉莉;

混合动力电动大客车的技术现状    余晓江,何洪文,孙逢春

水平铅酸电池的实验研究与性能分析    何士娟,张承宁,彭连云,孙逢春,谭建

混合动力电动汽车技术发展与现状    何洪文,祝嘉光,李剑

电驱动车辆双电机协调控制研究    李巍,张承宁

车用锂离子电池充放电性能及应用研究    魏跃远,林逸,林程,王震坡,何洪文

贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展    张炳力;赵韩;

GIS在电动汽车充换电设施建设运行中的应用    谢添卉;李武峰;柏德胜;崔宇;罗小英;

神经网络BP PID在电动车能量回收技术中的运用    安强;

机动车尾气污染与新能源汽车    裴琨;

电动汽车上电机的选用    刘子豪;

混合动力电动汽车的振动建模与仿真研究    薛玉春;萩原一郎;张义民;

并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究    刘涵;高俊涛;

ADVISOR仿真软件及其在电动汽车仿真中的应用    张云;张承慧;

基于前驱动桥的电动汽车耦合振动研究    薛玉春;薛震;张义民;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究    庞珽

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究    陈平录

磁浮电源与悬浮控制系统的耦合作用研究    张鼎

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究    杨钫

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

微网谐波振及电压暂降的评估与控制    雷之力

插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究    张冰战

基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计    余熠

混合动力电动汽车电机驱动控制研究    杨崔

纯电动车电池组管理系统的研究    庄益诗

导电聚苯胺在超级电容器中的应用研究    邹武元

含氮活性碳材料的制备及其电化学性能研究    李利民

超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究    杨艳静

电动汽车大功率智能充电器的若干关键技术的研究    姚文贤

低压大电流高频开关电源同步整流技术的研究    胡学青

并联混合动力汽车动力系统模糊优化控制策略的研究    卢显凎

混合动力汽车电机驱动控制的研究    尤磊

不一致性对动力电池组使用寿命影响的分析    王震坡;孙逢春;林程;

非正弦励磁下磁芯损耗的计算    旷建军;郑力新;卢小芬;方瑞明;

电动车电池均衡控制的建模与分析    宫学庚,齐铂金

Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算    曹建安,裴云庆,王兆安

一种新型双向软开关DC/DC变换器及其软开关条件    马棡;瞿文龙;刘圆圆;

燃料电池用大升压比DC/DC器双闭环控制    全书海;郝世强;黄亮;

大功率开关电源损耗数学模型研究    张桂东;张波;肖文勋;丘东元;

功率变流器中磁性元件损耗的影响因素    陈恒林;钱照明;

超级电容-蓄电池复合电源结构选型与设计    闫晓金;潘艳;宁武;陈永真;

适用于低压微电网的逆变器控制策略设计    吴云亚;阚加荣;谢少军;

功率变换器拓扑中磁性元件磁芯损耗的理论与实验研究    孔剑虹

风力发电并网变流器工程问题研究    张强

大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究    许海平

开关电源中磁性元件绕组损耗的分析与研究    旷建军

面向后驱动复合电源电动汽车仿真的ADVISOR二次开发研究    甄娜

PWM加相移控制的双向DC/DC变换器    赵川红

相移加PWM复合控制双向DC-DC变换器拓扑的综合方法    范海峰

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

电动汽车双向DC/DC变换器的研究    郭熠

基于EV、HEV的蓄电池均衡技术的研究    张磊

电动汽车再生制动控制的研究与仿真    张培斌

复合电源的参数匹配与控制策略研究    李福文

燃料电池与超级电容器混合驱动系统的研究与仿真    李晶晶

基于双向直直隔离变换器的单级逆变器研究    蔡晓东

生物质能发电技术现状与展望    黄英超;李文哲;张波;

电动汽车的发展现状和开发动向    阿布里提.阿布都拉,清水健一

偏磁的起因和消除方法    罗建武,罗文杰

采用磁集成技术的高效率、低压输出正反激变换器    陈乾宏,阮新波,严仰光

推挽正激移相式双向DC-DC变换器    张方华,严仰光

电力电子学亟待解决的若干基础问题探讨    张波;

一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器(Ⅰ)——电路原理和控制策略    肖华锋;谢少军;

一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器(Ⅱ)——设计原则和实验研究    肖华锋;谢少军;

一种具备软开关功能的防单向偏磁电路    张黎,朱忠尼,金茂森

应用于混合动力汽车的三电平双向DC/DC变换器    吴军辉;黄声华;邹江峰;

软开关双向DC-DC变换器的研究    陈刚

双向DC-DC变换器的研究    张方华

DC-DC开关变换器的建模分析与研究    欧阳长莲

大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究    许海平

半桥QRC变换器电磁兼容性分析与研究    杨志勇

全桥开关型变换器电磁干扰模型分析与研究    刘佳

一种新型双向DC/DC变换器的研究    方如举

基于DSP的PWM加相移控制的双向DC/DC变换器    石磊

PCB的电磁兼容性研究    尹建

燃料电池轿车DC/DC变换器仿真控制及其故障诊断试验台的开发    孙军,廖兵该,杨林,郭海涛

混合微电路SXT2005型开关电源的设计    王兴君,但春梅,胡元,郭建军

电源与调节器件    

电子式电能表    张朗博,柴群梅

一种具有均流功能的DC/DC变换器设计    王英武,孙泰仁,王俊峰,宗小斌

电源与调节器件    

带有前级DC/DC变换器与逆变器相互作用分析    朱成花,石健将,严仰光

众厂商纵论DC/DC模块电源技术——研讨会专访集锦    

一种中小功率的高频开关式通信电源的设计    诸志龙;俞晓峰;

基于电流反馈控制的DC/DC升压变换器    史永丽,史建伟

可用于电动汽车的一种双向DC/DC变换器研究    邓湘鄂;王明渝;安树怀;王磊;

谐振软开关同步Buck变换器的数字控制系统研究    袁有臣;吕永东;童刚;

星载DC/DC电源转换器总剂量效应研究    高博;余学峰;任迪远;吾勤之;刘伟鑫;李豫东;李茂顺;崔江维;王义元;

车用双向DC/DC变换器的复合式控制    李健;丁惜瀛;张钦爽;

基于LM5020的高频反激变换器设计    孙兵;石玉;朱海;

一种升压型脉冲跨周期调制DC/DC变换器的设计    常承志;付志红;苏向丰;

三电平DC/DC变换器模糊控制器设计    潘庭龙;纪志成;

一种新型零电流转换(ZCT)PWM DC-DC变换器的研究    马尊华;李霄燕;吴建强;刘卓;

一种融合开关电源和线性电源特性的DC/DC变换器    刘晨曦;赵莉华;

分立件构成的高可靠性DC/DC开关电源的设计    王芬芬;刘扬;郭楠;鄂那林;

DC/DC降压恒流驱动LED驱动选型指南    四川 刘桄序

同步降压型DC/DC控制器LTC3867    广东 余沉福

电流模式降压型DC/DC转换器ACT4060SH    辽宁 高福永

美国汽车角逐混合动力汽车市场(下)    峻岭

油电混合动力汽车在美国大行其道    魏薇

混合动力汽车技术取得新突破    记者 李文峰 通讯员 夏伟雄 刘亚鹏

“重庆造”混合动力汽车跻身世界先进行列    记者 关媛媛

重庆政府采购自主研发混合动力汽车    记者刘阳子

混合动力汽车驶入百姓生活    本报记者 谢莉葳 实习生 李玥林

2至3年,混合动力汽车将成市场主流    记者 范建

开关电源DC/DC变换器电路参数及新拓扑研究    袁臣虎

现代集成DC-DC变换器的高效率控制技术研究    陈海

高效率高功率密度通信模块电源技术的研究    任小永

基于全桥结构的三相单级有源功率因数校正技术研究    孟涛

基于全桥结构的三相单级有源功率因数校正技术研究    孟涛

输出宽范围连续可调的变结构恒功率电源的研究    孙鹏菊

高功率因数DCM Boost PFC变换器的研究    姚凯

小型混合动力车中电力驱动装置的若干关键技术研究    张晓峰

现代便携式电子设备中低压高能效关键电路的设计与研究    孙越明

超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究    黄军

双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用研究    史金仙

模糊滑模及通用模型控制在DC/DC变换器控制系统中的应用研究    毛盾

应用于光伏系统的双向DC/DC变换器研究    蔡保海

电池测试设备用多重双向DC/DC变换器的研究    张亚娟

电动汽车用多重化软开关双向DC/DC变换器的研究    邓湘鄂

微电网用双向DC/DC变换器损耗及效率优化研究    郝世强

高效率DC/DC变换器的研究    施玉祥

燃料电池并网发电系统前端DC/DC变换器研究    娄凤强

一种高升压比DC/DC变换器设计    吴小田

串联谐振双向DC/DC变换器研究    张丽华