论文总字数：17285字

摘 要

当今世界环境污染越来越严重，人们为了解决这个问题开始研发各种环保产品。电动汽车也是其中之一。并且电动汽车是所有新型汽车中发展最迅速的，最有前途的一款绿色环保汽车。电动汽车没有使用传统的汽油而是通过电池发的，但是需要解决的就是电池的功能能否达到电动汽车的需求。所以我们得使用双向DC/DC变换器。其优点是可以很好控制电动机，提升电动汽车的功能性和效率。

这次论文主要是为了设计双向DC/DC变换器。论文介绍了现在变换器的发展情况包括中国和外国，对单向DC/DC变换器进行了讨论。研究了其拓扑结构。并且找了四种双向DC/DC变换器的相关文献，研究了他们的构造列出了优缺点，最后确定使用双向半桥变换器作为本次论文的目标。论文围绕双向半桥变换器的拓扑结构来研究，分析它两种模式，并明确了各个元件需要的数据。使用MATLAB/simulink向本次设计模拟运行，结果有效表明理论部分是正确的。

关键词:DC/DC 变换器 拓扑结构 matlab

ABSTRACT

In today's world , environmental pollution are becoming more and more serious , people in order to solve this problem began to develop a variety of environmentally friendly products . electric vehicles is one of them. And electric cars in the fastest growing and most promising of all new green cars. Electric cars do not use conventional gasoline but by fat cells, but the need to address is the function of the battery can meet demand for electric vehicles. So we have to use a bidirectional DC / DC converter. The advantage is that you can effectively control the electric motor to enhance the functionality and efficiency of electric vehicles.

The purpose of the paper is designed to bidirectional DC / DC converter to achieve the requirements of electric vehicles. This paper introduces the research status of unidirectional DC / DC converter are discussed. Study its topology. And find the relevant literature four kinds of bi-directional DC / DC converter, the study of their topology lists advantages and disadvantages, and finally decided to use two-way half-bridge converter as this design goal. Two-way half-bridge converter topology papers around to study, analysis of its two models, and calculates the parameters required for each element. Using MATLAB / simulink simulation of this design to simulation results show that the effective portion of the correct theory.

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究的背景和意义 1

1.2电动汽车国内外研究现状 2

1.3电动汽车电池的各个性能指标. 2

1.4双向DC/DC变换器在中国和国外的研究状况. 3

1.5双向DC/DC变换器在电动汽车上的应用 3

1.6论文的主要研究内容 4

1.7本章小结 5

第二章 双向DC/DC变换器的拓扑结构 6

2.1引言 6

2.2双向DC/DC变换器设计需要的条件 6

2.3单向DC/DC变换器的拓扑结构 7

2.4双向DC/DC变换器的拓扑结构 8

2.4.1双向半桥型变换器的拓扑结构分析 10

2.4.2双向Buck/Boost变换器的拓扑结构分析 10

2.4.3双向Cuk型变换器的拓扑结构分析 11

2.4.4双向sepic变换器的拓扑结构分析 11

2.5四种双向DC/DC变换器的选择 12

2.5.1电压应力的比较 13

2.5.2电流应力的比较 13

2.6比较结果分析 18

2.7总结 18

第三章 双向DC/DC变换器的参数设计 19

3.1引言 19

3.2双向半桥变换器分析 19

3.2.1升压状态分析 20

3.2.2降压状态分析 20

3.3.参数计算 21

3.3.1 IGBT的开关频率 21

3.3.2电感量的计算 21

3.3.3电容值的计算 21

3.4缓冲电路的类型 22

3.5总结 23

第四章 MATLAB仿真分析 24

4.1引言 24

4.2仿真介绍 24

4.2.1MATLAB的介绍 24

4.2.2 SIMULINK的介绍 24

4.3建立仿真模型 26

4.4参数设置 27

4.5正向工作仿真结果讨论 28

4.5.1电感元件 28

4.5.2 IGBT元件 28

4.5.3二极管元件 29

4.5.4变换器的波形 29

4.6反向工作状态仿真结果讨论 30

4.6.1电感元件 30

4.6.2IGBT元件 30

4.6.3二极管元件 31

4.6.4变换器的电压电流波形 31

4.7本章总结 31

第五章 结束语 32

参考文献 33

致谢 34

第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

随着经济的快速发展和人口迅速增多，人类对能源的使用日益增加，但由于传统能源使用的时候给环境带来了严重破坏以及污染，尤其是近一段时间国内大部分城市出现了较为严重的雾霾现象，给人们敲响了环保的警钟，能源和环境问题已经成为现阶段人类面临最重要的两个主题。汽车产业的发展也是如此，汽车的出现给经济科技文化带来了非常大的影响。经过长时间不断发展,汽车现在已经成为人们生活中的必需品。但是汽车的发展也带了两个严重问题：

①.汽车对石油资源的大量消耗导致其十分紧缺；

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