电动汽车用高性能双向DC/DC变换器的研究

双向DC/DC变换器是电动汽车的重要组成部分。它主要起着双向传递能量和稳定电压等作用,直接影响了电动汽车的整体性能。因此,研究一种高性能的双向DC/DC变换器具有重要的意义。 本文首先阐述了本课题的研究意义、双向DC/DC变换器的研究现状和本文的研究内容,然后提出了双向DC/DC变换器的主电路拓扑(耦合的四相交错双向DC/DC变换器)——它包括了BUCK和BOOST两种拓扑,以实现能量的双向传递；它所使用的技术有：多相交错技术、磁耦合技术和零电压开通软开关技术。接着,通过硬件设计(耦合电感的设计与制作、MOSFET的MC33153自举式驱动及其保护等)和软件设计(在DSP芯片TMS320F2808中实现,包括ADC采样、PWM生成、PID控制器、数字滤波等)制作了一台工作在BUCK模式下的2kW样机：输入电压310V,输出电压112V,开关频率25kHz。最后,从Pspice仿真(BUCK模式和BOOST模式)和实验调试(BUCK模式)两个方面验证了该系统具有很高的性能：效率高、稳定性好、动态响应快。 另外,选择TMS320F2808作为管理控制芯片的原因在于它的这几个特点：高速的处理速度；具有互补、移相、死区功能的PWM模块；12位的高速模数转换器。总之,TMS320F2808极大简化了双向DC/DC变换器的设计。