1．目的及意义
随着化石燃料耗量的增加,储量日益枯竭,伴随而来的环境问题愈发严重,发展可再生能源已迫在眉睫。与传统能源相比，风能、太阳能等可再生能源取之不完、用之不竭，对环境无害或危害极小，且资源分布广泛，易转换为电能，适宜就地开发利用。而可再生能源发电发电具有间歇性和不稳定性，这可能导致电力供需之间的不匹配。为了克服这种不匹配，需要在系统中加入蓄电池等储能装置来平衡功率以保证供电质量，这便要求蓄电池与母线间能够实现功率的双向流动，即当可再生能源发出的电能剩余时可对蓄电池充电，或当电能供应不足时从蓄电池中获取能量。在接入可再生能源的直流微网中，往往使用一个双向的DC/DC变换器来充当储能装置与母线间的接口，并要求其具有电气隔离、高效率、高可靠性等特点。
近年来，同样由于环境污染和能源安全方面的考虑，电动汽车（Electric Vehicle，EV）、混动汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）等得到了迅猛的发展。对电动汽车而言，能量管理是其核心关键技术，而双向DC/DC变换器作为电动汽车中能量管理单元的核心部件，正得到越来越广泛的关注和发展。拥有V2G（Vehicle to Grid）技术的电动汽车还可以作为一种分布式负荷和电源，向电网释放存储在其动力电池内的电能，从而为优化电网运行、提高系统的安全可靠性起到积极作用。随着智能电网概念的兴起，V2G技术吸引了大量学者的研究，而双向DC/DC变换器正是实现这一技术的基础。
除此之外，双向DC/DC变换器还在电能质量调节、超导储能系统、不间断电源等领域有着广阔的应用前景。
目前，许多关于双向DC/DC变换器的研究都着眼于软开关的实现以消除开关损耗、降低EMI（Electromagnetic Interference）、提高开关频率以提升功率密度等。DAB(Dual Active Bridge)变换器因其易实现开关管ZVS（Zero Voltage Switching）的工作特性而备受关注，是目前应用最多的大功率双向DC/DC变换器。然而DAB变换器在输入输出电压不匹配时会产生较大的环流，随着负载的减轻ZVS的实现范围变小，开关管关断电流较大，这些都会增加损耗从而降低效率。谐振变换器是另一类常见的拥有自然软开关特性的DC/DC变换器，其中LLC谐振变换器具有优异的综合性能，而传统的LLC变换器同样能够实现双向运行，其正向运行时可在较宽的输入电压和全负载范围内实现初级侧逆变开关管的ZVS和次级侧整流二极管的软换流，可以达到很高的效率与功率密度，而其反向运行时只是类似于传统的全桥变换器，增益小于等于1，且只有在重载时才能实现ZVS。为解决这一问题，近年许多学者在传统LLC变换器的基础上增加谐振元件或辅助电路，组成新的谐振网络，以实现变换器的高效双向运行。CLLC型谐振变换器由LLC变换器在次级增加一个LC谐振网络构成，因而拥有对称的拓扑结构，虽然增加的谐振电感、电容对整个谐振网络的基本特性都产生了影响，但此变换器性能仍十分接近LLC变换器，且能保持双向运行的一致性，是一种极具优势与潜力的双向DC/DC变换器拓扑。本毕业设计将基于CLLC谐振变换器，在其拓扑结构、数学模型、工作特性、参数设计、控制方法等方面展开研究，并在MATLAB/Simulink中完成系统仿真。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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本毕业设计将要完成基于CLLC的双向DC/DC变换器控制方法的文献收集及外文文献翻译，CLLC变换器的基本拓扑结构、数学模型、工作特性、参数设计、控制方法等的学习研究以及在MATLAB/Simulink中实现CLLC双向DC/DC变换器控制系统的仿真等。

目前大量关于CLLC谐振变换器的研究都脱胎于传统的LLC变换器，用于分析LLC变换器增益特性的基波等效法（First Harmonic Approximation，FHA）因其简单直观易用的特点同样被继承到了CLLC变换器的分析中。

然而FHA等效模型仅当开关频率在谐振频率附近时才具有较高的准确性，在设计输入或输出电压范围较宽的DC/DC变换器时，使用FHA模型将带来十分明显的误差，往往难以满足设计要求。

CLLC变换器同样也可以借鉴LLC变换器中更精确的模型来建模，而这些模型往往涉及非常复杂的时域分析，基于这些模型的控制也不易进行。

寻找CLLC变换器简洁、准确的控制模型也是本毕业设计的目标之一。

此外，本课程设计也将对CLLC变换器在恒功率负载及轻载间歇工作模式下的运行特性进行研究。

关于CLLC变换器在这些方面的研究目前还较少，但它们却和实际工程应用密切相关，因而在设计时应加以考虑。

本设计将基于这些研究目标完成在MATLAB/Simulink或Saber软件中的系统仿真设计，使用Altium Designer完成原理图设计和PCB Layout，使用CCS对DSP进行C语言编程实现控制算法，最终完成样机的制作，并记录实验数据与波形。

3. 参考文献
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