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基于MMC的高压大功率DCDC变换器拓扑与控制策略研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着新能源及电动汽车等领域的发展，对高功率、高效率的DC-DC转换器需求越来越大。随着半导体技术、微电子技术和磁性材料技术的进步，MMC（ModularMultilevelConverter，模块化多电平变换器）逐渐被应用于高压大功率DC-DC转换器中。
MMC主要由多个H桥模块组成，每个模块由多个独立的电容和开关器件构成，因此其输出电压可达到较高的电平。而且，MMC具有结构简单、可靠性高、可扩展性强等优点。此外，MMC在电流控制、输出电压平稳性以及电压调节方面的性能都比传统的dc-dc转换器更好。
本文将选取基于MMC的高压大功率DCDC变换器为研究对象，阐述其电路拓扑结构、控制策略、关键技术等方面，对建立高效、可靠的DC-DC转换器具有重要意义。
二、研究内容和方法
（一）研究内容
本文主要研究基于MMC的高压大功率DCDC变换器的拓扑结构及控制策略，具体研究内容如下：
1.基于MMC的高压大功率DC-DC转换器的电路结构和特点。
2.基于MMC的高压大功率DC-DC转换器的控制策略和算法。
3.基于MMC的高压大功率DC-DC转换器的关键技术研究。
4.基于MMC的高压大功率DC-DC转换器的实验验证。
（二）研究方法
本文研究方法主要分为理论和实际两方面。
1.理论方面：理论研究将分析MMC的原理、控制策略、调节技术，探讨MMC在高压大功率DC-DC转换器中的应用。包括MMC拓扑结构的原理、电压控制模式（VSC）、电流控制模式（CSC）、能量管理和损失分析等方面。理论分析主要基于模拟、计算以及理论分析和仿真软件Matlab/Simulink进行。
2.实际方面：实验验证将对拟定的MMC直流电压变换器进行实验研究。基于硬件平台，搭建基于MMC的高压大功率DCDC变换器的实验样机，并进行实验测试，验证其设计的正确性和可行性。
三、预期成果及创新点
本文的预期成果主要有以下三点：
1.提出基于MMC的高压大功率DC-DC转换器的电路拓扑结构与控制策略，系统阐述MMC在高压大功率DC-DC转换器中的应用。
2.针对MMC在电路拓扑结构、控制算法和能量管理等方面的研究，给出一套完整的解决方案，具有一定的创新性与可行性。并通过仿真和实验验证的方式，验证设计的正确性和可行性。
3.在高压大功率DC-DC转换器领域中提出了一种新的研究方向，丰富了该领域的研究内容，为相关研究提供了更加系统的思路和新的思维方式，具有实际应用的推广价值和指导（借鉴）意义。
四、论文的进度安排
本文的撰写将按如下进度安排：
第一阶段（1月）：研究MMC原理和基础知识。
第二阶段（2-3月）：综合MMC的原理和高压大功率转换器的需求设计变换器的电路拓扑结构并进行仿真优化。
第三阶段（4-6月）：基于模拟和计算实验，完成MMC变换器的控制策略的设计，并进行仿真和优化。
第四阶段（7-8月）：搭建基于MMC的高压大功率DCDC变换器实验样机，开展实验验证，并进行测试分析。
第五阶段（9-10月）：进行分析、总结，并撰写设计报告。
第六阶段（11-12月）：论文整理修改。
五、参考文献
1.LianmingZhang，YuanhuiZhu.Anoveldc/dcconverterwithmodularmultilevelconverter.IEEETransactionsonIndustrialElectronics，2009，56（10）：4069–4076.
2.MohamadFakhzanbinMohdFokor，HushairiZen.HighpowermodularmultilevelDC-DCconverterforaircraftapplications.IETScience,Measurement&Technology，2016，10（8）：749-755.
3.JinweiLiang，JinKeDeng.ModellingandClosedLoopControlofHigh-voltageDC/DCConvertersBasedonModularMultilevelConverter.IETPowerElectronics，2016，9（14）：2510-2518.
4.YuanxinJiao，TaoTong，XiangningHe.ModularMultilevelConverterBasedHighStep-UpDC–DCConverter.IEEETransactionsonPowerElectronics，2014，29（9）：4800–4804.