【正文】 由于UC的大ESR和過壓可能造成的危害，這篇文章詳細(xì)分析了UC儲(chǔ)能系統(tǒng)在正面和負(fù)面的功率流的的運(yùn)作機(jī)制。設(shè)置的UC的初始電壓為28V，圖4是UC儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定的仿真結(jié)果。仿真結(jié)果根據(jù)方程（1）及相應(yīng)的平均大信號(hào)模型，狀態(tài)模型和傳遞函數(shù)的雙向轉(zhuǎn)換器的工作點(diǎn)可以通過小干擾信號(hào)疊加派生[8]中描述。所以聯(lián)系方程式（3），確保UC系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，在操作過程中監(jiān)測(cè)UC一側(cè)v1或UC分支漏電，以提高功率，如圖1所示。對(duì)于較大ESR里??不應(yīng)該被忽視，數(shù)學(xué)約束的最大占空比，升壓轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定性將增加與電感值的減少，提高系統(tǒng)的最小相位特性。MIN 0這是由應(yīng)用程序的要求確定是很重要。否則，不可能實(shí)現(xiàn)。其中Ri是UC的等效串聯(lián)電阻（ESR）, 是的功率開關(guān)器件S2,的占空比,S1的工作時(shí)間為，當(dāng)雙向DCDC變換器工作在平衡狀態(tài)下，）方程（2）可以很容易地從方程（1）中得出結(jié)論。3。為了簡(jiǎn)化分析和設(shè)計(jì)，確定逆變器的負(fù)載等效電阻REQ，當(dāng)負(fù)載的等效電阻是主動(dòng)的，這是表示請(qǐng)求，這意味著轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在提供電源狀態(tài)和相應(yīng)的雙向功率轉(zhuǎn)換器是在boost模式。關(guān)于升壓模式，從UC一側(cè)電能傳輸，通過合理的控制開關(guān)S2的V1提供有功功率保持恒定的負(fù)載電壓。電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理置如的結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，很容易通過多種組合延長(zhǎng)。不同于其他儲(chǔ)能技術(shù)，UC的儲(chǔ)能系統(tǒng)不需要冷卻裝置，移動(dòng)部件，定制，安裝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，易于拓?fù)洌┠?，?guó)內(nèi)外對(duì)UC進(jìn)行了廣泛的研究，不管是對(duì)能量存儲(chǔ)單元的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置、電動(dòng)汽車的輔助動(dòng)力源、還是電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提供電壓支持，UC的 應(yīng)用都有一個(gè)很好的前景。在本文中，對(duì)非隔離 BuckBoost BDC進(jìn)行分析，以提高終端電壓性能。[9] ZHANG Shibin. Zhongfan，DU Guiping，et equipment for accumulator basedon bidirectional inverting and muting technology 2008，42（5）：7779。借此機(jī)會(huì)，我要向老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝！六、主要參考文獻(xiàn) [1] 張方華. 朱成花. 王慧貞 等 雙向 DCDC 變換器電路拓?fù)涞姆治雠c評(píng)價(jià) 電源技術(shù)學(xué)報(bào) , , 2003，332338；[2] 朱成花. 張方華. 嚴(yán)仰光 兩端穩(wěn)壓軟開關(guān)雙向 Buck/Boost 變換器研究 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2004，Vol. 36. ，226230；[3] 張方華. 嚴(yán)仰光. 帶隔離變壓器的 DC/DC 變換器的 ZCT 方案 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào) Vol. ，2003，6366；[4] 趙同賀. 劉 軍. 關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 北京:人民郵電出版社 2007。第1314周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫論文。解決方案：查閱相關(guān)資料，參考文獻(xiàn)。將PWM經(jīng)過反相后得到PWM信號(hào)，兩路互補(bǔ)信號(hào)通過一個(gè)二選一模擬開關(guān)，當(dāng)Enable為高時(shí)，選通PWM，否則，選通PWM。反饋量Vf經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器后，其輸出與鋸齒波相比較得到PWM信號(hào)?？刂齐娐返脑O(shè)計(jì)主要參考的事張方華博士的《雙向DCDC變換器的研究》，在這篇論文的指導(dǎo)下，對(duì)如何控制電路有了一定了解。完善部分：為充分發(fā)揮電路的功能，在高頻變壓器的右側(cè)接入一個(gè)電感L，用作電壓提升。關(guān)于雙向DC/DC變換器的主電路做了一些改進(jìn)。[9] ZHANG Shibin. Zhongfan，DU Guiping，et equipment for accumulator basedon bidirectional inverting and muting technology 2008，42（5）：7779。 存在問題1，如何實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)2，能量如何雙向流動(dòng)五、主要參考文獻(xiàn) [1] 張方華. 朱成花. 王慧貞 等 雙向 DCDC 變換器電路拓?fù)涞姆治雠c評(píng)價(jià) 電源技術(shù)學(xué)報(bào) , , 2003，332338；[2] 朱成花. 張方華. 嚴(yán)仰光 兩端穩(wěn)壓軟開關(guān)雙向 Buck/Boost 變換器研究 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2004，Vol. 36. ，226230；[3] 張方華. 嚴(yán)仰光. 帶隔離變壓器的 DC/DC 變換器的 ZCT 方案 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào) Vol. ，2003，6366；[4] 趙同賀. 劉 軍. 關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 北京:人民郵電出版社 2007。該系統(tǒng)中的蓄電池和放電單元即可用雙向DCDC變換器來(lái)代替。二、研究主要成果 目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于對(duì)雙向DC/DC變換器的研究主要集中以下幾個(gè)方面：1. 太陽(yáng)能電池陣系統(tǒng) 在日照區(qū)，太陽(yáng)能直接傳送給航天器負(fù)載并通過雙向DCDC變換器給蓄電池電池充電，并把多余的能量通過分流調(diào)節(jié)器耗散掉。[11] 嚴(yán)仰光. 雙向直流變換器 . 南京: 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社, 2004。[7] 牛利勇. 姜久春. 張維戈. 一種全橋移相式 ZVZCS變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì) 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào) ,2008,32(2)：39—42。 17—18周：撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。三、研究步驟、方法及措施 1—4周：查閱相關(guān)資料，完成對(duì)電路電路原理的分析。該系統(tǒng)中的蓄電池和放電單元即可用雙向DCDC變換器來(lái)代替。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于對(duì)雙向DC/DC變換器的研究主要集中以下幾個(gè)方面：1. 太陽(yáng)能電池陣系統(tǒng) 在日照區(qū)，太陽(yáng)能直接傳送給航天器負(fù)載并通過雙向DCDC變換器給蓄電池電池充電，并把多余的能量通過分流調(diào)節(jié)器耗散掉。在這最后的做畢業(yè)設(shè)計(jì)半年里，同學(xué)們一起度過了許多難忘的時(shí)光，大家從學(xué)習(xí)和生活上互相關(guān)心、支持和幫助，形成了一個(gè)良好的學(xué)術(shù)氛圍，充實(shí)了我們的大學(xué)生活，這是很有意義的。從開題到論文完稿期間趙老師對(duì)我的指導(dǎo)和建議，使我在課題研究階段少走了不少?gòu)澛?，在趙老師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，我掌握了一些科學(xué)研究的方法，鍛煉了獨(dú)立分析問題的能力。[9] ZHANG Shibin. Zhongfan，DU Guiping，et equipment for accumulator basedon bidirectional inverting and muting technology 2008，42（5）：7779。38參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 張方華. 朱成花. 王慧貞 等 雙向 DCDC 變換器電路拓?fù)涞姆治雠c評(píng)價(jià) 電源技術(shù)學(xué)報(bào) , , 2003，332338；[2] 朱成花. 張方華. 嚴(yán)仰光 兩端穩(wěn)壓軟開關(guān)雙向 Buck/Boost 變換器研究 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2004，Vol. 36. ，226230；[3] 張方華. 嚴(yán)仰光. 帶隔離變壓器的 DC/DC 變換器的 ZCT 方案 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào) Vol. ，2003，6366；[4] 趙同賀. 劉 軍. 關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 北京:人民郵電出版社 2007。（2）利用仿真軟件PSpice對(duì)電路進(jìn)行了開環(huán)和閉環(huán)仿真。（1） 分析雙向全橋 DC/DC 變換器的工作原理，并針對(duì)變換器Buck充電模式和Boost放電模式分別分析了工作原理。 Boost放電模式閉環(huán)仿真 Boost放電模式閉環(huán)仿真圖（a）D=60% Boost放電電路波形圖（b）Boost電路三角載波和調(diào)制波信號(hào)形成的PWM波占空比為60%.當(dāng)調(diào)節(jié)PI調(diào)節(jié)器和比較器時(shí)，三角載波和調(diào)制波信號(hào)形成的PWM波占空比為60%. 當(dāng) D=60%,V2=40v時(shí), 根據(jù)公式，,得出V1=150,結(jié)果正確。（c）D=60%時(shí)，觸發(fā)脈沖UU6的電壓波形和電感Lf兩端的電流波形觀察電感電流，它只有當(dāng)開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，電感電流在增長(zhǎng)，也就是儲(chǔ)能，當(dāng)M5和M8(或者M(jìn)6和M7)單獨(dú)導(dǎo)通時(shí)，由V2和電感上的電能一起經(jīng)過變壓器給右側(cè)的電阻提供能量，實(shí)現(xiàn)升壓功能。（a）D=60%時(shí)，Boost放電電路波形圖 （b）D=60%時(shí)，觸發(fā)脈沖U5和Mosfet管M5兩端電壓波形有圖可以看出，當(dāng)Mosfet管M5導(dǎo)通時(shí)它的兩端有一定的壓降，所以得出的波形略小于150v。（c）觸發(fā)脈沖U1和U2兩端波形和mosfet管M1兩端電壓波形圖當(dāng)觸發(fā)脈沖U1起作用時(shí)，mosfe管M1兩端電壓為零，而當(dāng)所有的mosfet管都關(guān)時(shí)，mosfet管M1和M2兩個(gè)管分別占V1電壓的一半，也就是75v。（a） D=40%時(shí)，Buck充電電路仿真波形第四章DC/DC變換器的PSpice仿真（b）D=40%時(shí)，控制管M1和M2的觸發(fā)脈沖的占空比波形圖，分別是40%。本章首先介紹變壓器的磁芯選擇和匝數(shù)比的計(jì)算，然后給出了如何選擇電感和功率開關(guān)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，電感 L f= 300μH。通過檢測(cè)流過器件的電流，并以此來(lái)調(diào)整PWM控制器兩路輸出脈沖的寬度，將變壓器勵(lì)磁電流控制在一定范圍內(nèi)，來(lái)達(dá)到防止偏磁的目的，這是最有效的措施。但是電容的存在降低了功率傳遞的效率，影響了裝置的動(dòng)態(tài)性能。這主要是MOSFET沒有存儲(chǔ)時(shí)間，如果門極信號(hào)導(dǎo)通時(shí)間相同，則漏極導(dǎo)通時(shí)間也相同。圖31磁性特性示意圖在脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)變換器中，為滿足輸出特性的需要，脈沖的寬度需要不斷的調(diào)整。 雙向DC一DC變換器中變壓器偏磁問題：變壓器上施加的電壓和工作磁通中的關(guān)系由下式給出: （32）一般情況下，電路在平衡狀態(tài)下，磁通是對(duì)稱的。原副邊匝數(shù)比n的計(jì)算： 為了保證整個(gè)電壓輸入范圍內(nèi)變換器都能輸出額定的電壓，式(31)中輸入電壓V 1用的其最小值V1(min)，Vsw是原邊開關(guān)管的導(dǎo)通壓將，Dp為原邊最大占空比，Dsec為副邊最大占空比，取 ，V2(max)為輸出電壓最大值，VL為電感上的電壓損失，Vsr 為副邊整流二極管上的壓降，Vr 為線路壓降。計(jì)算式如下： 根據(jù)輸入功率確定合適的磁心型號(hào)。該全橋直流變換器的兩個(gè)半周期的工作都用同一個(gè)原邊繞組，磁心和繞組使用率都很高。 前面分析了雙向 DC/DC 變換器兩種工作模式（Buck充電模式和Boost放電模式）下的工作原理，本章將針對(duì)200W 樣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電路， V1= (150177。因此，在電動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)，要求能將普通蓄電池輸出的30一40V直流電壓提升到150一200V以啟動(dòng)系統(tǒng)開始工作。并給出開關(guān)管電壓尖峰產(chǎn)生機(jī)理，及抑制電壓尖峰可以采取的鉗位電路。因此這個(gè)電壓尖峰難以抑制，必須設(shè)法解決。這個(gè)振蕩為無(wú)源阻尼振蕩，振蕩能量是有限的，產(chǎn)生的電壓尖峰易于吸收。圖 242 雙向全橋 DC/DC 變換器放電模式 開關(guān)管電壓尖峰問題 本文所研究的電壓電流型雙向全橋直流變換器實(shí)際上就是一個(gè)雙向 BuckBoost變換器，根據(jù)功率流動(dòng)方向，分別命名為 Buck/充電方向和 Boost/放電方向。這樣才能實(shí)現(xiàn)升壓功能。另外，考慮到 Boost 型變換器開關(guān)管電壓尖峰的問題，在輸入端采用有源鉗位電路。圖241（b） 模態(tài)2下的電流流向圖 241中的開關(guān)管Q1 ～ Q4上不僅有反并聯(lián)二極管D 1～ D4，還有并聯(lián)電容C1 ～ C4，它們可以是開關(guān)管的結(jié)電容，或外加的小電容。變壓器右側(cè)電流流向：D5—— C ——Lf—— V2+—— D8。正常供電時(shí)，負(fù)載R1 所消耗的能量是恒定的，對(duì)雙向變換器的傳遞功率沒有影響，濾波電容Cf 上的電壓保持為V1 且恒定不變的，Cf 對(duì)變換器功率變換也沒有影響，故分析該模式工作原理時(shí)，可以不計(jì)母線負(fù)載R 1和濾波電容Cf 。漏感儲(chǔ)存的能量對(duì)功率開關(guān)管的兩端并聯(lián)的輸出電容充放電來(lái)使開關(guān)管兩端的電壓下降到零，使電路的四個(gè)開關(guān)管依次在零電壓下導(dǎo)通，在緩沖電容的作用下零電壓關(guān)斷，從而有效地降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，減少了器件開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾，為變換器裝置提高開關(guān)頻率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的條件。圖 24雙向全橋 DC/DC 變換器主電路該變換器有兩種工作模式：當(dāng)供電電源V1 正常時(shí)，開關(guān)K1閉合，V1 提供母線負(fù)載R 1能量，同時(shí)通過變換器給蓄電池V2 充電，稱為充電模式；當(dāng)供電電源V1故障時(shí)，開關(guān)K1 斷開，蓄電池V2 作為應(yīng)急供電電源通過變換器升壓后提供高壓側(cè)母線負(fù)載R1 能量，稱為放電模式。. (a) 隔離型雙向DC/DC基本拓?fù)鋱D 23（b）隔離型雙向全橋 DC/DC 變換器 雙向全橋 DC/DC 變換器的工作原理 帶隔離變壓器的雙向全橋 DC/DC 變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 24 所示。 隔離型雙向全橋 DC/DC 變換器在非隔離型雙向 BuckBoost DC/DC 變換器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中