【摘 要】
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近年来燃料电池电动汽车成为发展和研究的热点,每年有大量的课题进行立项研究。燃料电池电动汽车关键技术的突破,标志着电动汽车技术逐渐走向成熟。车载DC/DC变换器是燃料电池
【出 处】
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同济大学电子与信息工程学院 同济大学
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近年来燃料电池电动汽车成为发展和研究的热点,每年有大量的课题进行立项研究。燃料电池电动汽车关键技术的突破,标志着电动汽车技术逐渐走向成熟。车载DC/DC变换器是燃料电池电动汽车的重要零部件之一,软开关技术可使得DC/DC变换器更加小型、更加可靠,更加高效率,从而推动燃料电池电动汽车技术的发展。
传统非隔离脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)变换器由于具有电路拓扑简单、体积小、控制简便、效率高等优点而被国内的燃料电池电动汽车广泛应用。但是硬开关的工作模式通常会带来开关损耗过大、电应力过高以及EMI严重等缺陷问题。为了提高变换器效率和减小电磁辐射,软开关技术的应用是一种解决方案,在大功率应用场合,无源无损软开关是一种趋势。
本论文首先讨论了硬开关下的DC/DC变换器的工作原理,分析了变换器开关损耗产生的原因。
其次详细分析了多种无源无损软开关的电路以及工作原理,包括DC/DC中主开关的软开关技术以及续流二极管的软开关技术,给出了各个工作状态,并阐述了其缓冲元件参数设置方法。利用OrCAD仿真软件进行仿真初步证明了无源无损软开关的效果。本文在变换器控制方面也进行了较为详细的论述,并为实验设计了一个电压模式的传统PI控制。
最后实验在Buck/Boost主电路实验平台上进行了功率为200瓦到500瓦的实验,实验波形很好地证明了无源无损软开关技术的实用性。
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