● 摘要
以氢为燃料的燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，简称FCEV）作为电动汽车的三大车型之一，以其突出的优点成为当今研究的热点，而作为关键技术之一的DC/DC变换器已成为研究燃料电池电动汽车的重要课题。本学位论文围绕燃料电池电动汽车用大功率DC/DC控制系统进行了深入研究。 以Boost&Buck电路的柔性换流电路拓扑为基础，从分析输入源燃料电池以及负载（如动力蓄电池、电机等）特性对控制系统的影响入手，结合能量混合型以及功率混合型动力构型的特点，详细的分析了主DC/DC变换器在整车中的控制策略，从恒压、恒流、欠压的闭环控制系统，引出输入输出特性复合控制自动切换方法，建立系统传递函数，实现了燃料电池电动汽车对DC/DC变换器复杂的外特性控制要求，研究控制系统稳定性、静动态特性。以模块化的设计思想，设计和开发了系统的和软件和硬件。硬件电路基于TMS320LF2407A数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)为核心，设计了控制系统硬件平台总体方案和各功能模块的具体电路；在软件设计中，采用循环与中断相结合的总体结构，设计数据采样与处理子程序、控制策略子程序、CAN通讯子程序等功能模块程序。文后对90kW主DC/DC变换器以及50kW/20kW双向DC/DC分别进行了控制系统的复合模式切换特性试验、效率实验以及动态响应试验。所研制的主DC/DC变换器、双向DC/DC变换器已装载于国内自主研发的多台燃料电池电动车中，运行良好。