基于DSP的双向DC/DC变换器在电池测试系统中的应用

"本文研究了一种基于DSP的双向DC/DC变换器在电池测试系统中的应用，该变换器采用全桥式拓扑结构，并实施双闭环串级PWM控制，以实现电池的充放电过程。文章还探讨了变换器的数学模型分析以及LQR最优参数整定方法，并通过SIMULINK仿真和实际样机测试验证了设计方案的可行性。" 本文主要关注的是电池测试系统中的核心组件——双向DC/DC变换器。这种变换器的设计目的是满足蓄电池在充放电过程中的需求，能够灵活地进行升压或降压操作。采用全桥式拓扑结构，这种变换器可以有效地控制开关元件的通断，从而实现双向能量流动，适应电池在充电和放电时的不同电压需求。 在控制策略上，该变换器运用了双闭环串级PWM控制。这一控制方式结合了两个闭环，一个内环负责电流控制，确保电流的稳定，而外环则负责电压控制，保证输出电压的精度。通过这种方式，变换器能够实现高效、精确的电压调节，这对于电池测试系统的性能至关重要。 此外，文章还深入研究了变换器的数学模型，这是理解和设计此类系统的基石。作者们利用状态空间平均法对变换器的动态行为进行了建模，这有助于理解和预测系统在不同工作条件下的行为。同时，他们还采用了线性二次调节器（LQR）控制策略来优化参数整定，以达到最佳性能。 在验证设计的有效性方面，作者们进行了SIMULINK仿真和实物样机测试。仿真结果和实际测试均表明，该双向DC/DC变换器具有良好的动静态特性，能够满足电池测试系统对于能量转换和控制精度的要求。这种装置可以与高功率因数可逆整流器配合使用，构建完整的电池测试系统，实现能量的高效双向流动。 关键词涉及的领域包括双向DC/DC变换器的设计与应用、双闭环控制策略、全桥式拓扑结构的优缺点、状态空间平均法在建模中的应用，以及LQR控制在优化系统性能中的作用。这些技术都是现代电力电子和控制工程中的关键元素，对于提升电池测试系统的性能和效率具有重要意义。