论文总字数：19885字

摘 要

双向DC-DC 变换器是可以使能量双向流通的一种直流-直流变换器。它的特点是能够根据不同的情况来控制能量的流通方向，相当于两个单向DC-DC变换器的功能。随着生产能力和科学技术的提高，它的发展更加迅速，应用也更加广泛。

本文首先对双向DC-DC变换器的原理，应用以及研究现状进行了介绍；然后分析双向DC-DC变换器的各种拓扑结构，从中选取最适合我们研究的双向DC-DC变换器拓扑，该变换器为隔离式双向DC-DC变换器。根据选定的拓扑构成和控制原理提出单移相和双移相的控制策略。最后用PSCAD进行仿真分析，得出数据和结果。

关键词：双向DC-DC变换器 单移相 双移相 PSCAD仿真分析

Simulation analysis of highpower two-way full-bridge 

DC-DC converter

Abstract

Bi-directional DC-DC converter is a two-way flow of energy can make a DC - DC converter.Its feature is the ability to control the situation depending on the direction of flow of energy, the equivalent of two-way DC-DC converter features.With the improvement of production capacity and science and technology, its development is more rapid and more widespread application.

Bi-directional DC-DC converter is able to be adjusted according to the energy bidirectional converter.Firstly, the principles, applications, and research status bi-directional DC-DC converter are introduced.Then analyze various topologies bidirectional DC-DC converter,From which to select the most suitable for bi-directional DC-DC converter topology we study,The transformer high side and low side are voltage full-bridge structure.Proposed single phase shift and control strategy of dual phase-shifted topology structure and control principle according to the selected.Finally PSCAD simulation analysis data and results obtained.

Key Words:Bi-directional DC-DC converter; Single phase shift;Dual Phase Shift;PSCAD simulation analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 双向DC-DC变换器的原理和应用 1

1.1.1 双向DC-DC变换器的原理介绍 1

1.1.2 双向DC-DC变换器的构成方法 3

1.2 双向DC-DC变换器的应用 4

1.2.1 直流不停电电源系统（DC-UPS） 4

1.2.2 电动汽车电池电源系统 5

1.3 双向DC-DC变换器的现状和发展 7

1.3.1 双向直流变换器的现状 7

1.3.2 双向直流变换器的发展 8

第二章 双向DC-DC变换器的结构 10

2.1 双向DC-DC变换器的拓扑概述 10

2.2 双向DC-DC变换器拓扑选择 14

第三章 双向全桥DC-DC变换器的控制策略 16

3.1 单移相控制策略 16

3.2 双移相控制策略 19

第四章 双向DC-DC变换器仿真分析 26

4.1 单移相仿真分析 26

4.2 双重移相控制仿真分析 29

第五章 总结与展望 34

参考文献 35

第一章 绪 论

1.1 双向DC-DC变换器的原理和应用

电力电子变换器的作用是将一种电能形式转变为其他一种或者多种电能的装置。电源分为两类：一种是直流电(DC)，其频率f=0；第二种是交流电(AC)，其频率f0。因此按照转换电源的不同，一共有四种基本的电力电子变换器，如图1.1所示。

图1.1 电能变换器类型

⑴直流-直流变换器（DC-DC变换器），俗称直流斩波器，可以将直流电转换成另一种直流电。它可以应用于作为直流开关电源。 

⑵直流-交流逆变器（DC-AC逆变器），可以将频率为0的直流电转换成频率不为0的交流电，应用于交流开关电源和不间断UPS电源。 

⑶交流-直流整流器（AC-DC整流器），功能是将频率不为0的交流电转变成频率为0的直流电。 

⑷交流-交流变频器（AC-AC变频器），可以改变交流电的频率。 

上述的四种变换器有能量可以单向传输的，也有可以双向传输的，单向电能变换器是电能只能从一端输入，经变换后从另一端输出，双向电能变换器的电能可以实现双向流动。本文主要研究的是电能可以双向流动的DC-DC变换器，也称为双向DC-DC变换器。

1.1.1 双向DC-DC变换器的原理介绍

单向 DC-DC变换器的能量传输方向是固定的，如图1.2 所示，这类变换器的能量传递只能是单向的，因为主传输的通路上会有二极管，如图1.2 中，能量只能从一端的V₁传输到另一端V₂，而不能反向传输。在很多场合如果需要能量可以双向流通的话，V₁和V₂可以分别用直流电压源或直流有源负载，那样的话电压的极性就可以保持不变。如果仍然使用单向DC-DC变换器来让变换器的能量可以双向传输，只能采取将两个单向DC-DC变换器反并联的方式，如图1.3(a)所示，单向DC-DC变换器成功地实现了能量的双向传输，反并联的单向DC-DC变换器Ⅱ可以实现能量从到的流动。但是这样会使电路复杂化，然而双向DC-DC变换器可以使这两个单向变换器的功能可以由一个变换器来完成。

请支付后下载全文，论文总字数：19885字