机电工程技术2017年第46卷第03期
DOI: 10.3969 /j.issn.10099492.2017.03. 001
双向DC/DC变换器的设计与仿真研究
陈泽洁，辛蒙娟，闫姚针，庞晨，周莉娜（陕西理工大学电气工程学院，陕西汉中723000)
研究与开发
摘要：分析了双向DC/DC变换器工作原理，根据系统设计要求，对主电路进行分析和相关参数设计。运用状态空间平均法对双向DC/DC变换器建立数学模型，通过采用反向超前-滞后补偿网络对双向DC/DC变换器控制系统进行补偿，在MATLAB 环境中采用频率分析方法，完或补偿网路中各参数设计。对未补偿及补偿后的双向DC/DC变换器系统，在PSIM软件环境下
进行仿真。通过对比分析仿真结果，证明了系统具有较好的抗干扰能力和快速响应能力，关键调：双向DC/DC变换器；补偿网络；频域分析法：PSIM；MATLAB
中图分类号：TM46
文献标识码：A
文章编号：10099492(2017）03000105
StudyofBi-DirectionalDC/DCConverterDesignandSimulation
CHEN Ze-jie，XIN Meng-juan,YAN Yao-zhen,PANG Chen，ZHOU Lina(School of Electrical Engineering, Shaanxi SciTech University , Hanzhong723000, China)
Abstract: In this paper, the working principle of the bidirectional DC/DC converter is analyzed, and the main circuit is analyxed and designed according to the system design requirements. Using state space averaging method of bidirectional DC/DC converter was performed to establish the mathematical model, through the analysis of the compensation network, using reverse lead lag compensation network bidirectional DC/DC eonverter is used to design the eontrol system. In the MATLAB environment, using the frequency domain analysis method to carry on the adjustment to the system, and design of the control parameters. No compensation and compensation of the bidirectional DC/DC converter system, respectively in MATLAB software simulation. By comparing the simulation results, it better demonstrates the system antiinterference ability and rapid response ability-
Key words: bidirectional DC/DC converter; compensation network; frequency domain analysis; PSIM; MATLAB
近年来，随着能源、环保等问题的日益关注，电动汽车得到迅速发展，然而在现有的技术条件下，动力电池的性能是制约电动汽车发展的主要瓶颈，双向DC/DC变换技术可以优化电动机控制、提高电动汽车整体的效率性能。本文通过对双向DC-DC变换器进行分析，利用状态空间平均法进行数学建模，为了抑制负载及外界的扰动，采用PID控制策略，引人了反向超前-滞后的校正环节，使得系统的快速响应性和抗干扰性显著提高。
1系统方案
双向DC/DC变换器主电路原理如图1所示叫此电路具有升压和降压的功能。它有两种工作方式：保持MOSFET2关断，采用PWM触发MOS
*大学生创新创业训练计划项目（编号：UIRP15065）
收稿日期：20161022 万方数据
FET1工作，此时变换器为Buck电路，能量从V 传输到V，：保持MOSFET1关断，采用PWM触发 MOSFET2工作，此时变换器为Boost电路
MOSFETI
E
VD,
VD
图1
双向DC/DC变换器主电路原理图
2双向DC/DC变换器控制模型
双向DC/DC变换器闭环控制系统结构如图 2，其中Gr(s)为双向DC/DC变换器的占空比传递