3.3kW CLLC电源模块设计及仿真开题报告

全文总字数：7118字

1. 研究目的与意义（文献综述）

进入21世纪以来，环境问题日益严重，世界各国都在推动能源结构转型，化石能源的燃烧不仅不是长久之计，而且燃烧化石能源也会给环境带来巨大的污染。据统计，交通运输业消耗的石油占据了石油总消耗量的70%，而在交通领域内部，消耗石油的交通工具占比也在90%以上。然而，世界各主要发达国家已经开始着手发展可再生能源的交通工具。欧洲各国已经出台规定，到2030年将全面禁止销售燃油汽车。这就为电动汽车的发展提供了巨大的空间。电动汽车具有零排放，低噪声，低价位等优点，在未来必将替代燃油车成为汽车的主流。然而，新事物的出现一定会打破现有的能源框架。近年来，海内外的专家学者们已经开始重视电动汽车的蓄电池，既可以当做电源，也可以当做负载这一特性。电动汽车可以有效的利用电网的低谷电能。随着各种新能源发电和电动汽车充电桩并入电网，如何应对可再生能源对传统电网的冲击已经成了热门研究。近年来，有人提出一种电动汽车的新运营模式，既利用电动汽车既能作为电网中的负载吸收电能，也能作为电源放出电能回馈电网的特性。同时，可以将电动汽车电源，电网和家用电器之间构成能量流动，可以用电动汽车为家用电器充电。这就是当下非常热门的分布式可再生能源发电，每一辆电动汽车都是一个移动的电源。这在实际应用中可以对电网起到削峰填谷的作用，减轻用电高峰期时的电网负载压力，起到削峰填谷的作用。同时还可以加大电动汽车的使用效率，缓解能源危机，减轻环境污染。然而，电网中的电能是交流电，电动车电池中的电能是直流电。在实际运用中，一般采用二级电路来实现电能的双向传输，前级电路为ac-dc变换电路，目的是将电网中的交流电变换为直流电，二级电路为双向的dc-dc变换器。那么，既然可以直接将交流电变成直流电，为什么还要设计一个双向的dc-dc变换器呢？其实，目的是dc-dc变换器可以为电路实现电气隔离，还可以为双向的能量流动提供渠道。在为电动汽车设计的双向dc-dc变换器中，由于各种电动汽车设计的使用电压有所不同，所以设计时要达到宽范围，高效率，高可靠性和高功率密度等技术指标。

2. 研究的基本内容与方案

1. 历史及发展现状

2.1 非隔离型双向直流变换器（bdc）研究现状

1980年，美国研究人员提出应用于卫星电源系统的双向buck/boost变换器，开启了双向直流变换器研究的先河。1991年r.w.a.a. de doncker 提出了双有源桥的直流变换器，这种变换器可以实现开关管的软开关，提高了工作效率。直到1994年caricchi教授研制出了可以应用于电动汽车的bdc系统，随着开关管技术的不断发展，双向dc-dc变换器电路也得到了改进于和升级。刚开始时，研究人员开发出了简单的双向的buck/boost电路，电路结构简单，转换效率高，但是不带电气隔离，并且一旦到了大功率的电路，该电路将不再适用。除了buck/boost电路外，cuk和zeta电路也可以被改进为bdc结构。但是这些电路拓补结构均不具备电气隔离，转换效率低，不能被大范围应用。

3. 研究计划与安排

1. 研究计划安排

3月1日------3月15日完成外文文献翻译，参考文献阅读，开题报告

3月16日------3月22日在老师的指导下修改开题报告并完成开题报告的提交

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

【1】张嘉翔. cllc谐振隔离型双向dc/dc变换器的设计与制方法研究. 西安理工大学，2019.

【2】王菲菲. 双向车载充电机中宽范围cllc变换器的研究与设计. 浙江大学, 2019.