雙向DC-DC變換器的設計與研究.pdf

1、推動能源綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展已經成為國際社會亟待解決的課題。鋰離子電池因具有功率密度大，無記憶性，充放電次數(shù)多等優(yōu)點被廣泛的應用于電力儲能相關領域。本文將針對鋰離子電池旨在設計出充電電壓和充放電電流可調的高性能雙向DC/DC變換器。
　　首先，本文通過參考國內外相關文獻，對雙向 DC/DC變換器拓撲結構進行詳細對比分析，選擇了以雙向半橋 DC/DC變換器拓撲為基礎，通過并聯(lián)移相構成三相交錯的拓撲作為主電路拓撲結構，并對其優(yōu)勢進行了分

2、析；結合同步整流技術詳細分析了雙向 DC/DC變換器工作在BUCK和 BOOST兩種工作模式下的工作原理。
　　其次，根據鋰離子電池充放電的特性，以及常見充放電方式的分析，選擇了恒流恒壓充電方式以及恒流放電方式，并確定了整體設計方案。本文設計的雙向 DC/DC變換器分為系統(tǒng)硬件設計和軟件設計兩個部分。根據系統(tǒng)硬件設計指標，選擇了DC/DC控制芯片LTC3829和LTC3787，完成了開關管驅動電路設計以及主電路參數(shù)的設計，實現(xiàn)了不

3、依靠單片機進行 PWM波形控制的設計方案；結合 DC/DC控制芯片的特點，通過多個芯片并聯(lián)完成了三相交錯雙向半橋拓撲結構的搭建；搭配電源管理芯片 LTC4000，完成了恒流恒壓調節(jié)環(huán)路的設計，并結合 LTC4000芯片特點，實現(xiàn)了充電電壓和充放電電流的可調性。系統(tǒng)軟件設計選擇以 STM32F103RCT6為主控制芯片，編寫了相關控制程序。
　　最后，本文采用仿真軟件 LTspice搭建硬件電路，對兩種工作模式進行仿真，得到充放電過