一种车用双电源系统中新型双向DC-DC变流器研究*

房绪鹏　庄见伟　李辉　许玉林（山东科技大学，青岛 266590）



一种车用双电源系统中新型双向DC-DC变流器研究*

房绪鹏庄见伟李辉许玉林
（山东科技大学，青岛 266590）

【摘要】为解决汽车双电源供电系统中功率流向分配以及能量双向馈送的问题，针对传统非隔离双向Buck-Boost变流器存在的不足，提出了一种新型双向功率流DC-DC变流器，采用准阻抗源网络，提高了双向直流变流器的功率转换效率以及抗电磁干扰能力，分析了这种新型拓扑的双向工作原理和过程。试验结果表明，该变流器可实现能量的双向流动，且每一功率流方向可升、降压，电压增益较高。此外，它还具有体积小、质量轻、成本低的优点，为降低电源造价以及减小车载空间提供了条件。

主题词：双电源供电系统双向DC-DC变流器准阻抗源网络能量双向流动

1　引言

随着汽车电气化和电子技术的迅速发展，汽车电子设备的应用对电源容量的需求日益增长，作为过渡阶段的42 V/14 V双电源供电系统已经成为国内外汽车领域近期的研发热点［1］。随着42 V/14 V供电技术的不断发展，双电源供电系统的研发显示出越来越关键的地位，同时，也会逐步推动高压电源在汽车电气系统上的推广和应用［2］。

近年来，双向功率流DC-DC变流器逐渐成为功率变换技术的研究热点之一，在汽车42 V/14 V双电源供电系统中可以作为能量交换的桥梁实现功率流的管理和分配［3］，而传统的42 V/14 V双电源供电系统以非隔离型双向Buck-Boost直流变流器为基础，其虽结构简单、控制方便，但输出反极性电压且纹波较大，蓄电池两端易产生脉动干扰，影响蓄电池寿命，并且其转换效率低、可靠性差等缺陷也制约了车载电源系统的发展［4］。……