[发明专利]一种车载DC/DC辅助电源的设计方法

权利要求书

1.一种车载DC/DC辅助电源的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：系统与主电路设计，包括车载DC/DC电源容量、车载DC/DC电源输入需求特性、主电路拓扑和参数设计；所述参数设计包括：直流输入端支撑电容、副边二极管选型、主开关器件选型、输出滤波电感设计和隔直电容设计；

步骤2：控制策略和软件的设计；

步骤3：通过仿真分析验证步骤2所述的控制策略和软件设计。

2.根据权利要求1所述的车载DC/DC辅助电源的设计方法，其特征在于：所述步骤1中所述的车载DC/DC电源容量和车载DC/DC电源输入需求特性的设计，包括以下步骤：

步骤a₂：车载DC/DC电源容量设计：对车内低压负载进行累计，得到低压负载总功率；

步骤b₂：车载DC/DC电源输入需求特性：观察、测量与统计高压直流母线的电压范围；

步骤c₂：选择满足步骤a₂和步骤b₂所得数据的DC/DC辅助电源的软硬件。

3.根据权利要求1所述的车载DC/DC辅助电源的设计方法，其特征在于：所述步骤1中所述的主电路拓扑设计为全桥倍频电路拓扑，其包括：U_in：DC/DC变换器直流端输入电压；C_in：DC/DC输入端支撑电容；构成全桥电路的电力电子器件Q1、Q2、Q3和Q4；T₁：高频平板变压器，其变压器变比n：1＝9:2；C_b：隔直电容；副边为倍流整流电路，包括电感L₁、L₂及二极管D₁、D₂；C_o：输出滤波电容；U_o：输出电压；i_o和R分别为输出电流与输出负载。

4.根据权利要求1所述的车载DC/DC辅助电源的设计方法，其特征在于：所述步骤1中所述直流输入端支撑电容设计，包括如下步骤：

步骤a₄：计算直流输入端支撑电容容值：根据公式和E＝P/f计算得到C_in，其中C_in为直流输入端支撑电容，U_in为输入端电压额定值，E为每个开关周期的能量，P为车载DC/DC辅助电源功率容量；f为开关频率；

步骤b₄：根据步骤a₄计算得到的数值，选择直流输入端支撑电容。

5.根据权利要求1所述的车载DC/DC辅助电源的设计方法，其特征在于：所述步骤1中所述的副边二极管选型设计，包括如下步骤：

步骤a₅、计算变压器副边绕组的电压：根据公式计算得到U_{s_max}；其中，U_{s_max}为变压器副边绕组的最大电压；U_{in_max}为直流输入电压最大值，n为变压器变比；

步骤b₅：计算二极管通过的电流：根据车载电源的最大负载电流I_omax，考虑到采用的倍流整流电路拓扑，计算得到每个二极管通过的电流为I_omax/2；

步骤c₅：根据步骤a₅和步骤b₅的计算结果，选择满足条件的副边二极管。