电动汽车双向DC/DC变换器控制策略优化与参数选择

"本文主要探讨了车用双向DC/DC变换器的控制策略及其参数选择，针对汽车负载的特殊性和直流母线电压的自动调整需求，提出了改进的控制策略，以提升变换器的稳定性和动态响应性能。通过优化前馈通道设计，减少负载功率波动对母线电压的影响。在电动汽车负载的背景下，该策略通过仿真验证了其有效性和实用性。" 车用双向DC/DC变换器是电动汽车电力系统中的关键部件，它的主要任务是将电池系统的高压直流电源转换成适合电动机和其他车载电子设备使用的低压或高压电源，同时也能反向工作，将负载的回馈能量送回电池，实现能量回收。汽车负载的非线性、瞬态特性以及电机调速需求使得变换器需要具备宽范围的工作能力和快速的动态响应。 传统的双向DC/DC控制策略通常采用PWM（脉宽调制）技术，但在大工作范围内，变换器的稳定性与动态性能易受电路工作点变化的影响，导致效率降低和系统稳定性下降。为解决这一问题，文章提出了对传统控制策略进行改进，具体体现在优化前馈通道的设计。前馈控制是一种补偿控制方法，通过引入输入信号的预见性信息来改善系统响应，以减少外部扰动对系统性能的影响。 优化后的前馈通道设计能够确保变换器在广泛的工作范围内保持稳定，同时提高其动态响应速度，有效地抑制了负载功率变化对直流母线电压的影响。这不仅有利于保持电池电压的稳定，也有助于提高整个电动车动力系统的效率和可靠性。 在实际应用中，作者通过建立包含双向DC/DC变换器和永磁同步电机驱动系统的仿真模型，进行了详细的仿真分析。仿真结果证实了提出的控制策略在应对电动汽车负载变化时，能够显著改善变换器的性能，保证母线电压的稳定，并且提高了系统整体的动态响应。 关键词涉及的领域包括双向DC/DC变换器的控制技术、电动汽车的应用、直流母线电压的管理以及系统动态性能的优化。这些关键技术对于提升电动汽车能源管理系统效能，延长电池寿命，以及提高驾驶舒适性和安全性具有重要意义。通过不断的研究与改进，未来车用双向DC/DC变换器的控制策略将进一步优化，为电动汽车的广泛应用提供更高效、可靠的电源解决方案。