摘 要

随着环境的污染和能源的短缺等问题的日益突出，电动汽车以其在环保，计术和节能等方面的巨大优势吸引了人们的广泛关注。因为双向变换器是电动汽车必不可缺的组成部分，在电动汽车中扮演着相当重要的角色——能量的双向传递和稳定电压，并且它可以提高电动汽车整体效率并改善其性能，优化电动机控制。所以，开发一种高功率密度且高效率的电动汽车双向变换器控制软件具有重大意义。

本文借助MATLAB和CCS等相关软件对10kW双向DC/DC直流变换器控制软件进行设计，通过对芯片的控制去使得双向DC/DC变换器可以正常工作。论文主要研究了TMS320F28335型DSP的各个模块以及如何编出相应的程序和双向直流变换器的控制实现。

研究结果表明：基于MATLAB/Simulink的DSP仿真可以迅速的设定好相应模块的使用和数值以此来生成对应的控制软件程序。仿真也揭示了对应程序的正确性和可实现性。

关键词：双向DC/DC变换器；TMS320F28335；MATLAB；CCS

Abstract

As environmental pollution and energy shortage become more and more prominent, electric vehicles have attracted people's attention because of their great advantages in environmental protection, Metrology and energy conservation. Because bidirectional converters are an indispensable part of electric vehicles, they play a very important role in electric vehicles -- the two-way transmission of energy and the stabilization of voltage, and it can improve the overall efficiency of electric vehicles and improve their performance. Optimize motor control. Therefore, it is of great significance to develop a high power density and high efficiency control software for electric vehicle two-way converter.

The control software of 10kW DC/DC DC DC converter is designed with MATLAB and CCS. The control of DSP of TMS320F28335 is used as the core controller hardware to realize the purpose of two-way DC / DC converter.This thesis mainly studies the TMS320F28335 DSP modules and how to compile the corresponding program.

The results show that the DSP simulation based on MATLAB/Simulink can quickly set up the use and numerical values of the corresponding modules to generate the corresponding control software program. The simulation also reveals the correctness and realizability of the corresponding program.

Key Words：Two-way DC/DC converter；TMS320F28335；MATLAB；CCS

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文主要研究内容 2

第2章 双向DC/DC直流变换器软件设计分析 3

2.1 需求分析 3

2.2 双向DC/DC直流变换器拓扑结构选择分析 4

2.3 软件控制程序流程分析 4

2.4 本章小结 5

第3章 软件程序设计 6

3.1 PWM软件设计 6

3.1.1 PWM模块设置 7

3.2 A/D转换与数据处理程序设计 10

3.2.1 ADC时钟 11

3.2.2 ADC采样部分设置 11

3.2.3 ADC工作方式设置 13

3.3 PID软件设计 15

3.4 CAN通信接口程序设计 16

3.5 串行通信接口程序设计 17

3.6 本章小结 18

第4章 MATLAB软件仿真 19

4.1 引言 19

4.2 仿真原理图 19

4.3 BUCK模式仿真 20

4.4 BOOST模式仿真 21

4.5 仿真结论 22

第5章 结论 23

5.1 本文工作总结 23

5.2 后续研究及展望 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

因为所在星球的经济不断的发展，星球上的物资消耗也变得越来越多，增长越来越快。当前地球绿色环保可持续发展的两大瓶颈仍然是能源安全和气候变换问题。由于环境保护和资源短缺的各种各样的问题，去发展清洁，高效，智能的电动汽车是我们目前去开发研究的主要方向。由于使用的动力源不同，电动汽车也分为了很多种类，譬如说纯电动汽车（BEV），混合动力汽车（HEV），燃料电池电动汽车（FCEV）和太阳能电动汽车（SCEV）^[3]。电动汽车因为在行驶的过程中几乎没有有害气体产生，所以具有很高的使用性。这意味着“零排放”时代的到来，对于环境保护，改善地球气体状况有相当大的意义。电动汽车将是当前最能够不断发展创新拥有远大前途的环保绿色汽车。

1.1 研究目的及意义

双向直流变换器和一般的电力电子变换器几乎没有太大的差别，之所以这么说，是因为它们的工作要求，性能指标是一样的。双向直流变换器是电力电子变换器构成的一部分。它的发展轨迹是与电力电子变换器相同的。双向电力电子变换器和电力电子变换器有很多相似之处，比如说它们几乎是同一个时期出现的。而且双向变换器仍就是电力电子变换器这棵大树上分叉出来的新支。 随着新的无污染能源科技、电动汽车 、轮船与巡洋舰和飞行器的发展而发展起来的,其前途是十分远大的^[3]。在电动汽车这个大系统中，双向DC/DC变换器占据着相当重要的位置。电动汽车在使用的时候，经常启动或者加速，这就必须要使用双向DC/DC变换器去把电池的voltage升高，去获得稳定的直流母线voltage。而电动汽车在刹车或防抱死系统启动的时候，则需要利用双向DC/DC变换器的特性将一些能量给留下来，留存在电池中。这样不仅提高了能源的高度重复使用率，而且还加强了电动汽车的持久率和效率。如何选择双向DC/DC变换器有着一些参数参考：要具有高转换效率，高功率密度，高稳态性能，高动态响应。所以，开发一种满足上述条件的双向DC/DC变换器是有很大的意义的。

1.2 国内外研究现状