用于电池化成设备的双向DC/DC变换器的研究

本文根据大容量锂离子电池化成设备研究项目的要求,根据充放电模块低压大电流的特点,并考虑设备的体积和成本,设计了一种双向DC/DC变换器,它可实现直流母线给电池充电,也可以将电池的能量回馈到直流母线。 首先,基于对双向直流变换器拓扑的详细对比分析,选择双向半桥直流变换器拓扑作为充放电模块的主拓扑结构,并根据母线电压、电池电流、功率等具体实用要求完成了主电路参数设计,在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真验证。 然后,根据电池充放电的特性,提出了符合该特性的双向半桥直流变换器控制方案,它以脉宽调制控制方式为核心,利用集成控制芯片SG3525产生脉冲,通过闭环调节实现电池分时恒流放电和恒流充电的功能。此外,完成了保护电路、启动电路等辅助电路的设计。 最后,依照设计结果制作了工程样机,实现了电池充放电能量在变换器中的双向流动。并通过性能指标测试验证了电路拓扑选择、参数设计以及控制方案设计的正确性。