电动汽车双向dc/dc变换器的研究与设计

随着自然资源的日益枯竭，各国正在大力发展新能源技术，电动汽车作为新能源产品的代表得到了长足的发展，而蓄电池及其充放电技术是制约电动汽车发展的关键技术之一，本文采用双向dc/dc变换器进行能量流动的双向控制，实现充放电一体化，优化电动汽车的控制结构的同时提升了整车的运行效率和性能。 首先，介绍了电动汽车的发展现状，指出了双向dc/dc变换器的研究热点，通过对比分析介绍了其拓扑结构，建模方法和控制策略等。接着根据状态空间平均法对变换器进行建模，按照设计指标详细的分析了变换器各主要参数的选取过程。 然后，根据电动汽车对dc/dc变换器输入/输出侧电压快速性和稳定性的要求，对于buck模式，提出采用单周期控制策略，利用其抗输入电压扰动能力强，动态响应快的优点对buck电路进行控制，通过matlab仿真验证了该控制策略的有效性。对于boost模式，根据boost电路非最小相位系统的特点，采用前馈加反馈的控制策略非常好的克服了boost电路不稳定的缺点，并对双向dc/dc变换器的效率做了详细的计算。 最后，设计了一台实验样机，开发了以DSP为核心的控制算法，给出了各部分详细的硬件电路，软件流程图和实验波形，实验结果达到了系统设计的预定指标。