新能源汽车dc

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1、新能源汽车DC第一章绪论1.1课题的研究背景和实际意义当今世界正在高速发展，21世纪是信息技术与生物技术迅速兴起并合而为一的世纪，同时也是传统行业不得不进行产业升级跟上全球信息化革新以及解决日益严重的能源危机的世纪。由此，我们不难看出一些传统工业例如汽车、能源行业必须进行创新以缓解世界的环境和能源问题，这其中结合发展的最好的是新能源汽车技术及其相关理论。《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，《规则》强调说明：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动

2、力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。目前混合动力电动汽车已成为新能源汽车发展的主力军。如今纯电动汽车发展地相当迅速，但也遇到了一些瓶颈，例如蓄电池的容量问题即蓄电池单位重量储存的能量太少，超级电容若容量太大又易于引起电解质泄漏，蓄电池的价格太昂贵，以及蓄电池的寿命不长等。当然也有专家认为，对于

3、电动车而言,最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。针对纯电动汽车的这些问题，混合动力汽车将内燃机（热机）与电动机相结合构成了汽车的驱动设备，既缓解了蓄电池容量太少的压力，也使得汽车在行驶时能根据环境作出驱动模式的切换让能源得到高效利用。双向DC-DC变换器技术是混合动力电动汽车的核心技术，由于混合动力电动汽车自身的特殊性，使得我们必须严格要求电动汽车储能装置、电能变换装置

4、、控制系统装置达到一个较高的稳定性，并在系统稳定的同时给汽车本身带来高效节能的效果。1.2混合动力电动汽车的主要技术及现状国际混合动力汽车发展现状混合动力的技术最早在柴电潜艇上出现过。这类潜艇在水上时用柴油发动机推进及为电池充电，在水下则由电池推动。第一辆混合动力的车辆由斐迪南保时捷在1899年制成。大量生产的混合动力车则要在1990年代才出现，分别为本田及丰田生产的Insight及Prius。这两款车都可由电动机直接推动车轮提供动力。世上第一辆油电混合动力车是汽油电力混合动力，在1899年由Pieper研发。利用刹车时

5、进行能量再生制动的设计要到1978年才由电机工程师DavidArthurs发明。混合动力汽车的系统按照程度分为轻度、中度与重度。轻度混合动力（MicroHybrid）的动力同时有两具以上，不过只有其中一种来承担驱动任务，其他的动力源则作为整车系统电器运作的电力源。轻度混合动力在某些角度来讲不被认为是混合动力系统，因为在行驶中只有靠单一动力，所以也被认为只是强化的内燃机车或电动车，主要是作为由纯内燃机车转为纯电动车的过渡技术，成本与效率较低。轻度混合依构造可在份下列几种:怠速熄火系统、增程型电动系统、燃料电池电动系统、燃料

6、电池和电池混合系统、太阳能电动系统、流体动力系统。如图1-1所示，第二章车用双向DC-DC变换器的主拓扑现状研究2.1Buck-Boost双向DC-DC变换器拓扑的研究现状在实际使用中，比较常见的双向DC-DC变换器拓扑结构通常是由单向DC-DC变换器拓扑通过除去Buck中的无源开关，除去Boost中的有源开关，并将这两种单向DC-DC变换器结合在一起构成出来的。它们是由电压源、电流转换器、电压负载组成的一种拓扑，例如Buck电路、Boost电路、Cuk电路、Sepic电路以及由这些电路组合派生出来的双向DC-DC变换器

7、电路拓扑。这些双向DC-DC变换器均采用非隔离式结构（即电路结构中没有引入隔离变压器），当在基本的非隔离DC-DC变换器中加入隔离变压器就派生出如单端正激式、单端反激式、电压推挽式、桥式以及其他混合式隔离双向DC-DC变换器。在DC-DC变换器中，变压器的作用主要是隔离，一定情况下也能起到变压的作用。应用在隔离DC-DC变换器中的变压器是高频变压器，工作原理与其他类型的隔离变换器不同，变压器铁芯必须加气隙。有关变压器的设计是一个重要而复杂的工程问题。下面是一些变换器的拓扑，基本非隔离型DC-DC变换器与隔离型DC-DC变

8、换器：2.2全桥型变换器的拓扑结构及工作原理由于本文将采用全桥型双向DC-DC变换器作为改进蓝本，所以在此要重点介绍一下该类型变换器的基本原理。全桥型变换器在开关电源中应用十分广泛，它具有P控制和谐振开关的特点，实现了零电压开关ZVS，减小了开关损耗，提高了系统的稳定性，因而开关电源可工作在高频率状态之中。全桥变换器