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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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双向直流-直流变换器的设计使用MATLAB混合动力电动汽车(HEV)

Dharam Dutta1Ganguli, Souvik2,
  1. 我ps的学生,电气和仪表工程系,塔帕尔大学,邦,印度
  2. 电气和仪表工程系助理教授,塔帕尔大学,邦,印度
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文摘

一个60千瓦双向直流-直流变换器的设计解决。本文还讨论了直流-直流转换器的操作和作用在电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)。各种电路及其分析完成审查转换器的操作和设计。结果表明,在20 hz操作转换器效率是使用ETD49形状而不是EC70时更好。然而效率更大的铁氧体材料,而不是铁粉。

关键字
混合动力电动汽车(HEV),双向直流-直流转换器,提高和巴克操作,功率损失,EC70, ETD49, IGBT。

我的介绍。
近年来,越来越多的国家汽车行业对戊肝病毒表现出兴趣。有一个巨大的投资在内燃机驱动的汽车。因此,过渡到全电动移动舰队似乎是可取的,但由于几种关键技术和业务问题,它是有限的。混合动力汽车有几个优势传统车辆和在市场上很少有型号。从电力电子的角度来看,必须有动力链的两个电源电路开发混合动力汽车、电池和直流驱动链接可能会在不同的电压电池低电压水平和直流环节可能在高电压水平在电动机有更高的效率。因此,一个良好的接口和电池之间的driveA¢€Ÿ年代直流链接是至关重要的。这个接口处理功率流之间的汽车电池,汽车电池,外部发电机组电池,电池和网格。逆变器驱动电机和直流/直流转换器电池和高压之间的公共汽车。直流/直流转换器设计应该是双向的,以便能量流从电池直流环节和直流电池链接。有一个巨大的努力在过去十年的转变,从传统的汽油发动机混合动力电动汽车。 Factor responsible is the improvement in performance, size, cost of power electronics circuits. Designed converters maintains a constant DC link voltage when it is in motoring mode of operation and energy flow from DC link to battery when it is in generating mode of operation. Different multiple-input power electronic converter Topologies have been proposed to interface traction drive requirements with on-board energy sources mainly based on (i) pulse width modulation (PWM) dc-dc converter for high/low voltage sources, (ii) flux additivity, and (iii) converters for energy storage units including ultra-capacitor banks. Chen in [6] proposed a converter topology having two input voltages and a output voltage .Two dc sources are used in parallel using a coupled transformer. to utilise the double input PWM dc-dc converter in high/low voltage sources .In order to implement the double-input PWM dc-dc converter for high/low voltage sources . Input dc are combined in magnetic form by adding all the produced magnetic flux in magnetic core of coupled transformer .to combine two current fed full bridge dc/dc converters known as the concept of magnetic flux additivity [9].
有两个或两个以上的能源混合动力电动汽车。来源可以是电池、飞轮等能源可以是一个发动机,燃料电池,电池、超级电容。两个或两个以上的电源可以根据配置的类型。电动机和内燃机的最可取的特点可用于减少污染。混合动力汽车的分类可以作为串联和并联。串联混合动力车辆,发电机是由引擎,反过来,驱动电动机。发动机和电动机耦合在一个平行的混合动力车。一系列混合动力汽车可以提供较低的燃料消耗在一个城市在频繁的启动/停止操作使其冰以最高效率运行。在高速公路上驾驶车辆,并联混合动力汽车可以降低燃料消耗的冰是在最高效率点恒速。根据目的和作用是由发动机和汽车、混合动力汽车可能是轻度混合动力汽车,电力混合动力和能源混合动力车。

二世。直流-直流转换器和戊肝病毒
答:双向直流-直流变换器
巴克和提高转换器没有双向功率流的能力。反向电流是不可能由于存在二极管的结构。因此,可以变成二极管单向dc dc变换器取代与可控开关二极管。当能量储存放置在高压端,巴克的类型。同样提振型直流-直流转换器是能量储存在低压侧。开关单元应携带电流在两个方向上实现双面功率流双向直流-直流转换器一般使用IGBT、MOSFET并联二极管。
b混合电力汽车
图像
在图1所示的框图戊肝病毒直接与电池连接到逆变器,进一步连接到电动马达,和相反的方向从负载(wheel-motor)转移到电池通过逆变器。在其他方式的力量来自于发电机的逆变器连接到冰。
图2显示了混合动力与电源转换器的框图。戊肝病毒的直流-直流转换器是用来维持一个恒定的直流环节电压和加强和下台的电压如图所示。
图像
c电路描述和操作
混合动力汽车一般两个双向直流-直流转换器。其中一个是一个高功率转换器连接电池混合动力列车在一个较低的电压与高压直流总线。第二个低功率转换器连接的混合电池低电压辅助电池[1]。直流-直流变换器的工作原理如图3. a - c。
图像
d .生成模式
图像
图像
图像
图像
损失计算的参数可以获得[2]
图像

三世。IGBT和二极管损失
IGBT和二极管功率损耗以及功率损耗在任何半导体组件可以分为三组[2])传导损失(Pcunduction) b)切换损失(Psw) c)阻止泄漏损失通常被忽视
Psemicunductor = Pcunduction + Psw (22)

四。电感器设计方程
电感器是专为这些力量水平,因此现在为这个特定的应用程序设计[4]。
答:电感器的设计
1)参数:
图像
2)核心材料,形状和大小
图像
图像
电感器设计
1)核心形状:不同类型的核心形状可以被纳入申请电感器的设计。这些可能是锅类型、电子商务核心,EE核心,核心要领等。电感器可以通常由EC和核心设计等核心。铁氧体磁芯可以将不同的几何因素列表如下
图像
图像
图像
2)核心材料:
铁氧体:
相对磁导率= 5000
各种成分的铁氧化物,
Fe-Ni-Mn氧化物
重要的属性——相对渗透率范围从2 - 15000。
电阻率非常大(绝缘子)
b = 0.3 T (T =特斯拉)。
铁粉:
相对磁导率= 71
铁基合金
•各种成分
Fe-Si几个百分点(Si)。
Fe-Cr-Mn
•重要的属性,
相对渗透率范围从0 - 75。
电阻率=(10 - 100)铜的电阻率。
b = 1 - 1.8 T (T =特斯拉)。
铁粉烧结到不同的核心。
铁粉芯有更大的有效电阻率
参数用于计算[24]损失:
图像

VI。
结果的分析可以列表如下
图像

七世。结论
双向直流-直流变换器的设计有两个类型的核心即EC70和ETD49。分析表明,在20 hz操作变频器效率更好当ETD49形状而不是EC70使用。然而效率更大的铁氧体材料,而不是铁粉。设计直流直流变换器可以通过状态空间平均法进一步分析,我们可以进一步估计转换器设计的稳定性。输出阻抗控制,输出阻抗和磁化率可以调查检查此转换器设计的性能。

引用
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  23. http://www.ferroxcube.com/prod/assets/etd49.pdf
  24. http://igbt.cn/admin/productfile/BSM300GB60DLC.pdf
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