超级电容器是上世纪六七十年代在美国出现,并于八十年代逐渐走向市场的一种新型储能器件。它兼有常规电容器功率密度大,充电电池能量密度高的优点,可以快速充放电,而且寿命长,是一种高效实用的储能器件。超级电容可应用于港口起重机械上,它可以较好的解决起重机峰值动力与惯性能量回收问题,起到节能、环保的效果。 为了解决能量的双向传输问题,本文提出了一种移相全桥软开关双向DC/DC变换器。它是以超级电容为控制对象,以TI公司的TMS320LF2407A DSP芯片为控制核心的数字式变换器。该变换器具有较宽的软开关负载适应范围,减小了开关损耗,降低了变换器的通态损耗,从而大大缩小变换器的体积和重量,提高了变换器的功率密度和动态响应,同时还保持了常规硬开关全桥DC变换器的拓扑结构简洁等优点。 全文共分六个部分。绪论部分介绍了超级电容的结构特点、现状和应用情况,介绍了整个系统概况,并对作者所做的工作给予说明;在第二章给出了双向DC/DC变换器的工作原理;第三章研究了双向DC/DC变换器的主电路设计及驱动电路设计;第四章对双向DC/DC变换器的控制系统做了详细的分析,介绍了控制系统的软硬件设计;第五章是系统的仿真和实验;第六章是总结和展望部分。 本文在研究过程中采用仿真软件Pspice 9.2对设计方案进行了仿真研究,验证了主电路拓扑结构的可行性,在此基础上做了原理性实验,并给出了实验波形。 本文还对变换器的控制系统进行了详细介绍,强调了控制系统的稳定性、抗干扰性,并对控制系统的软硬件设计进行了经验小结。