硕士研究生中期检查PPT

LOGO电动汽车双向DC/DC变换器的数字化实现05号LOGO论文进展汇报目录1.论文的研究内容2.论文已完成的工作及发表的论文3.存在的问题及下一步的工作4.论文的撰写及时间安排5.参考文献LOGO一、论文的研究内容1.1工作的目的:针对现有电动汽车电源系统续航里程低、功率能力低、能量回收效率低等问题，提出了一种电动汽车辅助储能系统的解决方案。LOGO一、论文的研究内容1.2论文的研究内容双向DC/DC牵引电动机MDC/AC燃料电池组超级电容UCVucVdc辅助储能系统图1混合电动汽车储能系统结构图加速/超级电容放电减速/超级电容充电双向变换器控制电路超级电容UC双向DC/DC变换器双向变换器控制电路LOGO一、论文的研究内容+VdcC1--Vuc+D1G1D2G2L1L2D3G3D4G4C2图2两重化双半桥DC/DC变换器电路拓扑多重化结构可以提高变换器的等效开关频率，因此，本文设计了两重化双向变换器，希望电动汽车辅助储能系统可以达到高效率的充放电性能。1.2论文的研究内容LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.1论文主要完成以下几个方面的工作:第一步（已完成）第二步（已完成）第三步（进行中）1.变换器拓扑设计及控制策略仿真分析2.硬件实验平台搭建3.软件调试LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.2两相交错式变换器的控制策略及仿真分析在MATLAB/Simulink环境下，搭建了充电电路仿真模型，并对控制策略进行仿真验证。电路的各项参数如下：额定输出功率Po=300W；低压侧电压Vuc=0～15V；高压侧电压Vdc=0～48V；开关频率fs=20KHz；电感L1=L2=12µH；滤波电容C1=C2=300µF。超级电容最高充电电压15V，等效电容Cuc=100F，等效电阻Ruc=0.035Ω。LOGO图3双向变换器充电主电路仿真模型二、论文已完成情况及发表的论文2.2两相交错式变换器的控制策略及仿真分析LOGO图4控制子系统仿真模型二、论文已完成情况及发表的论文控制子系统采用一个电压外环控制和两个电感电流内环的控制策略。电压外环：Kp=3，Ki=50;两个电流内环：Kp=2，Ki=100.2.2两相交错式变换器的控制策略及仿真分析LOGO二、论文已完成情况及发表的论文图5超级电容充电时电压波形图6充电时电感电流波形2.2两相交错式变换器的控制策略及仿真分析LOGO二、论文已完成情况及发表的论文仿真模型验证了控制策略的合理性，并为实验的PI参数调试打下基础。2.2两相交错式变换器的控制策略及仿真分析LOGOL1L2G4G2VucG1G3+-C1Vdc+-双向变换器TMS320LF2812PWMA/DA/D电压采样电路电压采样电路电流采样电路MOSFET驱动电路图7系统整体设计结构框图电源模块设计采样电路设计驱动电路设计主电路参数的设计控制系统外围电路设计软件部分—采用DSP2812开发板结合实验平台进行软件调试二、论文已完成情况及发表的论文2.3硬件实验平台的搭建LOGO系统主电路参数设计：电感一般根据电流临界连续和电流文波要求来设计，电感L应该满足以下公式。(-)L(1)dcscLLsUUDrIfo(2)uosIDCfUdc—直流母线侧电压；Usc—超级电容侧电压；D—占空比；fs—开关频率；IL—电感电流平均值；根据公式（1），求得L=0.373mH；根据设计要求，输出电压纹波率应小于1%，由电容的充放电电荷守恒原理可知，电容C应该满足以下公式。Io—最大电感纹波电流；△uo—输出电压波动量；根据公式（2）求得C=1.203mF;二、论文已完成情况及发表的论文2.3硬件实验平台的搭建LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.3硬件实验平台的搭建MOSFET：选择N沟道型IRFB4110芯片驱动芯片：选择IR公司的IR2304作为IRFB4110的驱动芯片电压采样：采用CHV-25P型电压霍尔元件电流采样：采用BJHCS-LSP-20A型电流霍尔元件电源模块：电源模块作为双向DC/DC功率变换器各个模块的供电能源，承担着提供稳定工作所需电源供给的重任。本课题涉及到的电压、电流传感器模块、MOSFET驱动模块等所需要的±15V和+5V电源。选用电源芯片7815、7915和7805芯片。器件选型：LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.3硬件实验平台的搭建搭建的主控硬件实验平台LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.4软件流程的设计开始系统初始化GPIO初始化初始化EV、ADCADC中断否？ADC中断服务子程序结束NY图8主程序流程LOGO二、论文已完成情况及发表的论文2.4软件流程的设计中断开始Boost开Buck开Buck开VdcVdc-hVscVsc-lVdcVdc-l中断返回YYN图9中断子程序流程YN总使能开关按下否？YBuck关，Boost关NVscVsc-hYBoost开NN电压、电流AD采样LOGO论文内容：与开题报告内容相符论文进度：与开题报告基本一致LOGO2.5小论文发表情况：在《电源技术》上发表论文《混合电动汽车辅助储能系统的研究》，CSCD(C)。二、论文已完成情况及发表的论文LOGO三、存在的问题及下一步的工作3.1论文存在的问题：3.2论文下一步主要工作：由于实验条件限制，只能用蓄电池代替电动机，模拟电动机加速减速。(1)软件调试，主要是调节系统的PI参数，减小电压、电流纹波，使其达到系统设计要求。(2)论文撰写及格式检查。LOGO四、论文撰写及时间安排4.1论文的整体框架第一章第三章第五章第四章4.系统的软硬件实现5.实验结果与分析1.绪论2.两相交错式双向半桥DC/DC变换器的研究3.双向变换器的控制策略及仿真分析已完成进行中已完成进行中已完成第二章LOGO四、论文撰写及时间安排4.2时间安排：2012.11-2013.12013.1-2013.32013.3-2013.42013.4-2013.6完成实验，撰写余下章节，完成初稿。进一步完善论文内容与格式。完善论文准备送外审。定稿，做好答辩工作。LOGO[1]严仰光.双向直流变换器.南京:江苏科学技术出版社,2004.[2]JianCao,AliEmadi.ANewBattery/UltracapacitorHybridEnergyStorageSystemforElectric,Hybrid,andplug-inHybridElectricVehicles[J].IEEETRANSACTIONSONPOWERELECTRONICS,2012,(27):122-132.[3]MarioMarchesoni,CamilloVacca.NewDC/DCconverterforEnergyStorageSystemInterfacinginFuelCellHybridElectricVehicles[J].IEEERANSACTIONSONPOWERELECTRONICS,2007:301-308.[4]JoaoSilvestre.Half-bridgebidirectionalDC/DCconverterforsmallElectricVehicle[J].IEEEInternationsymposiumonPowerElectronics,ElectricalDrives,AutomationandMotion,2008:884-888.[5]AZINNEJAT,HOSEINFARZANEHFARD.ANewBi-directionalDC/DCconverterforFuelCellGenerationSystem[J].7thWSEASInternationalConferenceonElectricPowerSystems,November21-23,2007:171-174.[6]P.James,A.Forsyth,G.Calderon-Lopez,V.Pickert.DC/DCconverterforhybridandallelectricvehicles[J].EVS24Stavanger,May13-16,2009.[7]WoonkiNa,BeiGou.AnalysisandControlofBidirectionalDC/DCconverterforPEMFuelCellApplications[J].IEEE,2008.[8]K.Acharya,S.K.Mazumder,PiotrJedraszczak.Efficient,High-TemperatureBidirectionalDC/DCconverterforplug-in-HybridElectricVehicleusingSicDevices[J].IEEE,2009:642-648.五、参考文献LOGO[9]AlainBerthon,BrayimaDakyo.DC/DCConverterDesignforSupercapacitorandBatteryPowerManagementinHybridVehicleApplications-PolynomialControlstrategy[J].IEEETRANSACTIONSONINDUSTRIALELECTRONICS,2010,(57):587-597.[10]JohnElmes,ReneKersten,IssaBatarseh.ModularBidirectionalDC/DCconverterforHybrid/ElectricVehicleswithvariable-FrequencyInterleavedSoft-switching[J].IEEE,2009.[11]F.Ciccarell,D.Lauria.Sliding-modeControlofBidirectionalDC/DCconverterforsupercapacitorEnergyStorageApplications[J].IEEEInternationalsymposiumonpowerElectronics,2010:1119-1122.[12]OmarHegazy,JoeriVanMierlo,PhilippeLataire.DesignandcontrolofBidirectionalDC/ACandDC/DCconverterforplug-inHybridElectricVehicles[J].IEEEproceedingsofthe2011InternationalConferenceonPowerEngineering,EnergyandElectricalDrives,2011.[13]JordiEverts,FlorianKrismer.ComparativeEvaluationofSoft-switching,Bidirectional,IsolatedAC/DCConverterTopologies[J].IEEE,2012:1067-1074.[14]XiangjunZhang,DejunTong,HaoDing.ResearchofDigitalControlBidirectionalDC/DCconverterBasedonUltra-capacitor[J].IEEE7thInternationalPowerElectronicsandMotionControlConference,June2-5,2012:1545-1549.五、参考文献LOGO[15]MauroCarpita,MichaelDeVivo,SergeGavin.DynamicmodelingofabidirectionalDC/DCinterleavedconverterworkingindiscontinuousmodeforstationaryandtractionsupercapacitorapplications[J].IEEEInternationalSympo