摘要：双向DC-DC变换器(Bi-directional DC-DC Converter，BDC)应用在辅助动力系统中，通过这个系统，一方面可以行之有效地使电动汽车的续航能力得以进一步提升，使其不再后继乏力。在另一方面，也可以提高电池的寿命，运行年限更长。对于电动汽车的发展具有极为重要的作用。

   主要针对应用于电动汽车中的双向DC-DC变换器的设计进行研究。首先，对于人类面临的环境危机和能源危机，以及电动汽车在国内外目前的发展状况进行了简单的阐述，之后介绍了在国内外相关领域BDC的研究情况，并且对其的控制方法和目前的应用场景进行了阐释。然后，根据设计的要求，进行了对于BDC电路主拓扑的选择，考虑到使变换器的效率得到提升，优化其功率等级的要求，选择了两相交错并联的BDC作为本次设计的主拓扑，并且对于它的工作原理进行了阐释。在设计中，建立了超级电容的等效模型，使用状态平均空间法进行进行了建模，分别对BDC工作在Boost和Buck模式时进行了小信号模型的建立，对控制策略进行选择时，选择了平均电流控制下的电压电流双闭环控制，并且设计相应的控制器参数。在MATLAB/simulink分别对变换器工作在Boost和Buck模式时，进行了仿真，得到的仿真结果，在对其进行比较分析之后，证明了变换器具有良好的稳态性能十分良好，动态性能也比较优异。

 关键词：电动汽车； 双向DC-DC变换器； 两相交错并联；超级电容

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-5

1.1课题背景-5

1.2课题研究的现状及发展趋势-6

1.2.1双向DC-DC变换器研究现状-6

1.2.2电动汽车的国内外研究现状-7

1.3电动汽车双向DC-DC变换器控制策略-7

1.3 本课题研究意义和价值-8

第二章 双向DC-DC变换器的选择-10

2.1 双向DC-DC变换器拓扑结构的选择-10

2.1.1 隔离型双向DC-DC变换器的拓扑结构-10

2.1.2 非隔离型双向DC-DC变换器的拓扑结构-12

2.2双向交错并联BDC的工作原理-14

2.2.1 Boost工作模式的分析-14

2.2.2 Buck工作模式的分析-17

2.3双向DC-DC变换器控制方式的选择-16

2.3.1 电压模式控制-17

2.3.2 峰值电流模式控制-17

2.3.3 平均电流控制-20

2.4 两相交错并联双向DC-DC变换器的参数设计-21

2.4.1 储能电感设计-21

2.4.2 滤波电容设计-21

2.5 本章小结-22

第三章 两相交错并联DC-DC变换器的建模-23

3.1状态平均空间法-22

3.2 超级电容的建模-24

3.3 Boost模式建模-24

3.4 Buck模式建模-26

3.5 本章小结-27

第四章 双向DC-DC变换器的仿真验证-28

4.1 Boost模式仿真-28

4.2  Buck模式仿真-30

4.3本章小结-32

第五章 总结与展望-33

参考文献-34

致谢-35