Thiết kế và kiểm nghiệm thuật toán điều khiển điện áp đầu ra cho bộ biến đổi DC DC hai chiều ba pha xếp chồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------NGUYỄN DUY LONG

THIẾT KẾ VÀ KIỂM NGHIỆM
THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP ĐẦU RA
CHO BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC HAI CHIỀU BA PHA XẾP CHỒNG

Chuyên ngành : Điều khiển và Tự động hóa

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS. TẠ CAO MINH

Hà Nội – Năm 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận văn thạc sĩ này là cơng trình của riêng tơi do tơi tự thực
hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Tạ Cao Minh. Các số liệu và kết quả là hoàn toàn
trung thực.
Để hồn thành luận văn này tơi chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục
tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác. Nếu phát hiện
có sự sao chép tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 11 tháng 03 năm 2014
Học viên

Nguyễn Duy Long

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ ..................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ........................................................................................ iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................ v
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................... .1
Chương 1. GIỚI THIỆU VỀ Ô TÔ ĐIỆN VÀ BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC HAI CHIỀU. 3
1.1 Vài nét về ô tô điện ................................................................................................... 3
1.1.1. Lịch sử ra đời .................................................................................................... 3
1.1.2. Nhu cầu về ô tô điện ......................................................................................... 4
1.1.3. Phân loại ........................................................................................................... 4
1.2. Bộ biến đổi DC-DC trong ô tơ điện ......................................................................... 9
1.2.1. Vị trí vai trị trong ơ tô điện .............................................................................. 9
1.2.2. Yêu cầu công nghệ .......................................................................................... 11
1.3. Lựa chọn cấu hình .................................................................................................. 11
1.3.1. Bộ biến đổi DC-DC một chiều không cách ly ................................................ 12
1.3.2. Bộ biến đổi DC-DC hai chiều không cách ly ................................................. 13
1.3.3. Lựa chọn cấu hình ........................................................................................... 16
Chương 2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THUẬT TOÁN PHÂN PHỐI NĂNG
LƯỢNG ............................................................................................................................ 20
2.1.Nguyên lý hoạt động ............................................................................................... 20
2.1.1.Chế độ hoạt động ............................................................................................. 20
2.1.2.Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... 20
2.2.Siêu tụ một sự lựa chọn hợp lý................................................................................ 25
2.3.Thuật tốn phân phối năng lượng ........................................................................... 27
2.4.Tính tốn thơng số mạch ........................................................................................ 28
Chương 3. MƠ HÌNH HĨA VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ................................ 32
3.1. Phương pháp trung bình khơng gian trạng thái .................................. ………..…..32

3.1.1. Điều kiện áp dụng ........................................................................................... 32
3.1.2. Mơ hình hóa .................................................................................................... 33
3.2. Thiết kế bộ điều khiển ........................................................................................... .35
3.2.1. Thiết kế bộ điều khiển dòng điện ................................................................... 35
3.2.2. Thiết kế bộ điều khiển điện áp ........................................................................ 39


Chương 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .............................................................................. 44
4.1. Sơ đồ mô phỏng ..................................................................................................... 44
4.2. Kết quả mô phỏng .................................................................................................. 48
4.2.1. Kết quả mô phỏng bộ biến đổi DC-DC hai chiều ba pha ............................... 48
4.2.2. Kết quả mơ phỏng thuật tốn phân phối năng lượng ...................................... 49
KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 58
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 60


Danh mục hình vẽ

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Xe hybrid đầu tiên Semper Vivus (1900) ............................................................ 3
Hình 1.2. Edixon và chiếc xe Detroit (1914) ...................................................................... 3
Hình 1.3. Cấu hình xe EV ................................................................................................. 5
Hình 1.4. Chiếc xe của năm Nissan Leaf (2011)................................................................ 5
Hình 1.5. Xe hybrid nhanh nhất thế giới Lexus GS 450h (2011) ....................................... 6
Hình 1.6. Cấu hình xe hybrid nối tiếp ................................................................................. 6
Hình 1.7. Cấu hình xe hybrid song song ............................................................................. 7
Hình 1.8. Cấu hình xe hybrid nối tiếp song song ................................................................ 8
Hình 1.9. Cấu hình xe hybrid phức tạp ............................................................................... 8
Hình 1.10. Hệ thống nguồn năng lượng với các chế độ hoạt động ..................................... 9

Hình 1.11. Hệ thống nguồn năng lượng xét đến cấu hình thực tế ..................................... 10
Hình 1.12. Sơ đồ mạch Buck ............................................................................................. 12
Hình 1.13. Sơ đồ mạch Boost ............................................................................................ 12
Hình 1.14. Sơ đồ mạch Buck-Boost .................................................................................. 13
Hình 1.15. Sơ đồ mạch Buck hai chiều ............................................................................. 14
Hình 1.16. Cấu hình mạch buck nhìn từ VH đến VL.......................................................... 14
Hình 1.17. Cấu hình mạch boost nhìn từ VL đến VH ......................................................... 14
Hình 1.18. Sơ đồ mạch Boost hai chiều ............................................................................ 15
Hình 1.19. Sơ đồ mạch Buck-Boost hai chiều .................................................................. 16
Hình 1.20. So sánh độ đập mạch dịng điện theo số pha ................................................... 18
Hình 1.21. Sơ đồ bộ biến đổi DC-DC hai chiều ba pha khơng cách ly............................. 18
Hình 1.22. Sơ đồ mạch DC-DC tương đương một pha hai chiều ..................................... 19

Hình 2.1. Bộ biến đổi DC-DC hai chiều một pha ............................................................. 20

i


Danh mục hình vẽ

Hình 2.2. Dạng xung mở van và dòng điện trên cuộn cảm trong chế độ đồng bộ ............ 21
Hình 2.3. Mạch tương đương trong các khoảng dẫn của van............................................ 22
Hình 2.4. Dạng xung mở van và dịng điện trên cuộn cảm trong chế độ hai van dẫn ...... 23
Hình 2.5. Mạch tương đương trong các khoảng thời gian dẫn của van.. .......................... 23
Hình 2.6. Dạng xung điều khiển và dòng điện trên cuộn cảm trong chế độ đồng bộ kiểu
boost................................................................................................................................... 24
Hình 2.7. Dạng xung điều khiển và dòng điện trên cuộn cảm trong chế độ hai van dẫn
kiểu boost. .......................................................................................................................... 24
Hình 2.8. Mạch tương đương trong các khoảng thời gian dẫn của van ............................ 25
Hình 2.9. Đặc tính của một số nguồn năng lượng. ............................................................ 26

Hình 2.10. Cấu trúc hệ thống với bộ dự trữ năng lượng phụ ............................................ 27
Hình 2.11. Cấu trúc điều khiển thuật tốn quản lý năng lượng......................................... 27
Hình 2.12. Van IGBT CM300DU-12F.............................................................................. 31

Hình 3.1. Mạch tương đương một pha .............................................................................. 33
Hình 3.2. Xung điều khiển và dịng IL bỏ qua trễ .............................................................. 33
Hình 3.3. Mạch tương đương trong khoảng ton ................................................................. 33
Hình 3.4. Mạch tương đương trong toff .............................................................................. 34
Hình 3.5. Sơ đồ cấu trúc mạch vịng điều khiển dịng điện............................................... 35
Hình 3.6. Đồ thị Bode của đối tượng điều khiển dịng...................................................... 37
Hình 3.7. Đồ thị Bode của hệ hở khi có bộ điều khiển ..................................................... 38
Hình 3.8. Đáp ứng bước nhảy của mạch vịng điều khiển dịng điện ............................... 39
Hình 3.9. Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều khiển điện áp ................................................... 39
Hình 3.10. Đồ thị Bode của đối tượng mạch vịng điều khiển điện áp ............................ 40
Hình 3.11. Đồ thị Bode của hệ hở mạch vòng điều khiển điện áp. ................................... 41
Hình 3.12. Đáp ứng bước nhảy của mạch vịng điều khiển điện áp .................................. 42
Hình 3.13. Đồ thị Bode của hệ hở mạch vòng điện áp sau khi chỉnh định. ...................... 42

ii


Danh mục hình vẽ

Hình 3.14. Đáp ứng bước nhảy của mạch vòng điện áp với bộ điều khiển mới ............... 43

Hình 4.1. Sơ đồ mơ phỏng tồn hệ thống .......................................................................... 44
Hình 4.2. Sơ đồ mơ hình điều khiển động cơ .................................................................... 45
Hình 4.3. Sơ đồ cấu trúc điều khiển động cơ một chiều ................................................... 45
Hình 4.4. Mơ hình động lực học ơ tơ quy về một bánh..................................................... 46
Hình 4.5. Mạch lực bộ biến đổi DC-DC hai chiều ba pha ................................................ 47

Hình 4.6. Mạch điều khiển bộ biến đổi DC-DC hai chiều ................................................ 47
Hình 4.7. Dịng tổng và dịng từng pha ............................................................................. 48
Hình 4.8. Dịng tổng phóng to ........................................................................................... 48
Hình 4.9. Dịng từng pha phóng to .................................................................................... 49
Hình 4.10. Đồ thị tốc độ đặt và tốc độ đo.......................................................................... 49
Hình 4.11. Đồ thị dòng điện trên acquy trong trường hợp a ............................................. 50
Hình 4.12. Dung lượng acquy trong trường hợp a ............................................................ 50
Hình 4.13. Đồ thị các dịng điện trong trường hợp b ........................................................ 51
Hình 4.14. Dung lượng acquy trong trường hợp b ............................................................ 51
Hình 4.15. Đồ thị điện áp siêu tụ trong trường hợp b ....................................................... 52
Hình 4.16. Đồ thị dịng điện siêu tụ trong trường hợp b ................................................... 52
Hình 4.17. Đồ thị dòng điện acquy trong trường hợp c .................................................... 53
Hình 4.18. Đồ thị dung lượng acquy trong trường hợp c .................................................. 53
Hình 4.19. Đồ thị các dịng điện trong trường hợp d ........................................................ 54
Hình 4.20. Đồ thị dung lượng acquy trong trường hợp d .................................................. 54
Hình 4.21. Đồ thị điện áp siêu tụ trong trường hợp d ....................................................... 55
Hình 4.22. Đồ thị dòng điện siêu tụ trong trường hợp d ................................................... 55

iii


Danh mục bảng số liệu

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 2.1. Thông số xe ô tô điện i-MiEV .......................................................................... 28
Bảng 4.1. Tham số mơ hình mơ phỏng ............................................................................. 46
Bảng P.1 Thơng số dây quấn ............................................................................................. 60
Bảng P.2. Thông số lõi EE100/60/28 ................................................................................ 61

iv

Danh mục từ viết tắt

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

EVs

Electric Vehicles

Xe ô tô điện

HEVs

Hybrid Electric Vehicles

Xe điện lai

FCVs

Fuel Cell Vehicles

Xe pin nhiên liệu

v


Lời nói đầu

LỜI NĨI ĐẦU

Ngày nay, biến đổi khí hậu là một vấn đề toàn cầu nhức nhối mà tất cả các quốc gia
trên thế giới phải đối mặt, giải quyết. Trung tâm Hadley của Anh chuyên nghiên cứu và
dự đốn thời tiết thơng báo: 1/3 hành tinh sẽ chịu ảnh hưởng của hạn hán nếu việc thay
đổi khí hậu khơng được kiểm sốt. Ở nước ta trong mấy năm gần đây hiện tượng mưa
bão lũ lụt xảy ra thường xuyên hơn cũng là do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Ơ nhiễm
mơi trường mà sâu xa là ơ nhiễm khơng khí là ngun nhân chủ yếu, là ngun nhân
chính gây ra những hiện tượng trên. Do đó giảm khí thải làm sạch bầu khí quyển là mối
quan tâm hàng đầu của các quốc gia phát triển cũng như đang phát triển. Một trong
những ngun nhân chính gây ơ nhiễm khơng khí là do khí thải từ các phương tiện giao
thông đặc biệt ở những thành phố, khu đô thị lớn. Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường,
giao thông là tác nhân chính gây ra 60-70% ơ nhiễm khơng khí ở các đơ thị Việt Nam
như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng. Làm sao để những phương tiện giao
thông trở nên “sạch” hơn?
Xuất phát từ yêu cầu trên, hướng nghiên cứu, ứng dụng, thiết kế, chế tạo, ơ tơ điện trở
thành đề tài nóng hổi trên thế giới. Ở Mỹ, năm 2010, tổng thống Barack Obama tuyên bố
chi 2.4 tỉ đô la cho xe ô tô điện, trong đó 1.5 tỉ đơ la cho sản xuất acquy và thiết bị phụ
trợ, 500 triệu đô la cho sản xuất động cơ điện và thiết bị bổ trợ khác, 400 triệu đô la cho
xây dựng cơ sở hạ tầng. Liên minh châu Âu EU sẵn sàng chi 50 triệu bảng giúp đỡ kế
hoạch phát triển ô tô điện. Đức phấn đấu đến năm 2020 trở thành thị trường ô tô điện lớn
nhất thế giới. Đan Mạch cùng các nước như Anh, Phần Lan, Bồ Đào Nha thực hiện giảm
thuế trợ giá bán xe ô tô điện, và nhiều chính sách khuyến khích người sử dụng. Bộ trưởng
Bộ Cơng nghiệp Tây Ban Nha, Miguel Sebastian tuyên bố: “ Ô tô điện là tương lai và
định hướng cuộc cách mạng công nghiệp ”. Trung Quốc đặt mục tiêu trở thành công
xưởng sản xuất ô tô điện lớn nhất thế giới trong tương lai. Nhật Bản trợ giá 30% cho mỗi
chiếc ô tô điện được bán ra.
Tại Việt Nam, việc nghiên cứu xe ô tô điện đã được triển khai nhưng mới chỉ trong
bước đầu. Với xu thế đó, đề tài nghiên cứu chế tạo ô tô điện của thầy PGS.TS. Tạ Cao
Minh đang được triển khai đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong đó có hướng
nghiên cứu thiết kế bộ biến đổi DC-DC hai chiều hướng tới ứng dụng cho ơ tơ điện. Từ
đó, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Tạ Cao Minh em đã có cơ hội để nghiên

cứu tìm hiểu đề tài: “Thiết kế và kiểm nghiệm thuật toán điều khiển điện áp đầu ra
1


Lời nói đầu

cho bộ biến đổi DC-DC hai chiều ba pha xếp chồng ”. Trên cơ sở đó, luận văn này
được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu, thiết kế bộ biến đổi DC-DC trong ơ tơ điện,
qua đó điều khiển việc trao đổi năng lượng giữa acquy và siêu tụ, hai nguồn năng lượng
chính trong xe ơ tơ điện, đảm bảo nâng cao chất lượng đáp ứng của xe cũng như kéo dài
tuổi thọ acquy. Sau một thời gian nghiên cứu tìm tịi, dưới sự hướng dẫn tận tình của các
thầy giáo, em đã thu được một số kết quả khả quan, cụ thể là đã thiết kế bộ biến đổi DCDC hai chiều và kiểm nghiệm qua mô hình mơ phỏng trên máy tính, tạo tiền đề cho việc
thực hiện bộ biến đổi DC-DC hai chiều sử dụng trong ô tô điện.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo
PGS.TS. Tạ Cao Minh, thầy giáo Ths. Nguyễn Duy Đỉnh, kỹ sư Nguyễn Bảo Huy công
tác tại trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng và Sáng tạo Công nghệ CTI Trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội, đã giúp em thực hiện được đề tài này. Tuy nhiên, do thời gian có hạn
cũng như còn hạn chế về kiến thức, khả năng làm việc thực nghiệm, luận văn chắc chắn
không tránh khỏi những thiếu sót. Vì thế, em kính mong nhận được những lời nhận xét,
đánh giá, góp ý của các thầy cô để em khắc phục và cải tiến các vấn đề còn tồn tại của
luận án.
Hà Nội, ngày 11 tháng 03 năm 2014
Học viên

Nguyễn Duy Long

2


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ Ô TÔ ĐIỆN
VÀ BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC HAI CHIỀU

1.1. Vài nét về ơ tơ điện
1.1.1. Lịch sử ra đời
Ơ tơ điện ra đời vào đầu những năm 30 của thế kỉ 19 đánh dấu bằng sự kiện Robert
Anderson người Scotland đã phát minh ra loại xe chuyên chở đầu tiên, sử dụng loại pin
sơ cấp (primary cell) không sạc được. Cũng trong khoảng thời gian này, vào năm 1834
Thomas Davenport, nhà phát minh người Mỹ, phát minh ra động cơ điện một chiều đã
lắp đặt động cơ của ông lên một chiếc ơ tơ mơ hình và chạy được vài vịng ngắn. Năm
1838 một người Scotland là Robert Davidson đã tạo ra một đầu máy kéo chạy bằng điện
đạt tốc độ bốn dặm một giờ (khoảng 6km/h). Năm 1840, một phát minh mới thực sự đưa
xe điện vào đời sống là việc sử dụng đường ray để dẫn điện. Tuy nhiên việc này khiến
cho xe luôn phụ thuộc vào đường ray, việc phát minh ra ắc quy có thể sạc được đã giải
quyết vấn đề này. Edixon, nhà phát minh nổi tiếng người Mỹ, là một trong những người
đầu tiên sử dụng ắc quy loại này cho ô tô điện. Năm 1865, Gaston Plante cùng người
đồng hương của ông là Camille Faure đã thành công trong việc cải thiện chất lượng của
ắc quy, giúp cho xe có thể di chuyển được một quãng đường dài hơn.

Hình 1.1. Xe hybrid đầu tiên

Hình 1.2. Edixon và chiếc xe
Detroit (1914) [19].

Semper Vivus (1900) [19].

Đầu thế kỉ 20, với sự ra đời ô tô sử dụng động cơ đốt trong, ô tô điện không thể cạnh
tranh được và rơi vào tình trạng ế ẩm dần biến mất. Sự thụt lùi này là do:

3


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

- Vào thời điểm đó người ta đã tìm được những mỏ dầu với trữ lượng lớn dẫn đến việc
hạ giá thành của dầu và những sản phẩm chế xuất từ dầu. Nhiên liệu cho động cơ đốt
trong trở nên đơn giản.
- Giá thành một chiếc ô tô điện đắt gấp hơn hai lần một chiếc ô tô chạy động cơ đốt trong.
- Ô tô điện chỉ chạy ở tốc độ thấp 24-32km/h trong phạm vi 50-65km trong khi với ô tô
chạy bằng động cơ đốt trong tốc độ và phạm vi hoạt động đạt đến độ hồn hảo.
Hiện nay bước sang thế kỉ 21, ơ tô điện quay trở lại thành một đề tài rất được quan
tâm chú ý. Tại sao lại như vậy, mục 1.1.2 sẽ làm rõ vấn đề này.
1.1.2. Nhu cầu về ô tô điện
Như trong lời nói đầu đã đề cập nhu cầu về ô tô điện hiện nay trở nên bức thiết hơn
bao giờ hết. Đó là do trong hồn cảnh hiện tại:
- Các nguồn năng lượng dần cạn kiệt, dầu mỏ và các chế xuất từ dầu mỏ cũng không phải
là một ngoại lệ. Vào năm 2004, theo một thống kê của công ty năng lượng hàng đầu thế
giới BP, dầu mỏ chỉ còn đủ dùng trong khoảng 40 năm nữa. Những phương tiện giao
thông sử dụng xăng, dầu sẽ dần biến mất nhường chỗ cho những phương tiện sử dụng
năng lượng tái tạo năng lượng sạch như ô tơ điện.
- Ơ nhiễm mơi trường ngày một trầm trọng, khí thải từ các phương tiện giao thơng càng
làm vấn đề thêm nghiêm trọng. Ơ tơ điện là chìa khóa mở ra một tương lai xanh sạch
trong lành hơn.
Có thể nói ơ tơ điện là giải pháp tối ưu cho hai vấn đề kể trên, đó là lí do tại sao nó
đang ngày càng trở thành mối quan tâm lớn của các quốc gia trên tồn thế giới, của ngành
cơng nghiệp sản xuất ô tô cũng như của các nhà khoa học.
1.1.3. Phân loại
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều hãng đã tung ra sản phẩm của riêng mình như
Nissan, Toyota, Audi, Mercedes-Benz, BMW,… tuy nhiên về mặt kỹ thuật có thể chia

làm ơ tơ điện ba loại chính:
- EVs (electric vehicles) sử dụng hoàn toàn năng lượng điện thay thế hoàn toàn động cơ
đốt trong với hệ truyền động điện điều khiển hồn tồn. Hình 1.3 minh họa cấu hình loại
này. Trong đó: B là acquy (battery), P bộ biến đổi (Power converter), M: động cơ điện
(motor), T: bộ truyền động (transmission). Ta thấy cấu hình của xe điện EV khá đơn giản

4


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

với năng lượng chủ yếu lấy từ acquy (battery) qua bộ biến đổi điện tử công suất cung cấp
cho động cơ M truyền động cho bánh xe.

B

P

M

T

Hình 1.3. Cấu hình xe EV.
Một số xe loại này xuất hiện trên thị trường có thể kể đến là Nissan Leaf, Mitsubishi
iMiEV, Tesla Roadster, Honda Fit.

Hình 1.4. Chiếc xe của năm Nissan Leaf (2011) [20].
Phần lớn các xe EVs này chỉ có thể đi được khoảng 100-200 dặm sau đó phải nạp ắc quy
(việc bao gồm thêm siêu tụ có thể cải thiện vấn đề này), xe chạy bằng xăng có thể chạy
300 dặm mới cần đổ xăng. Thêm vào đó, thời gian nạp đầy ắc quy là từ 4-8 tiếng (mặc dù

thời gian nạp đến 80% dung lượng ắc quy chỉ mất 30 phút) điều này có thể gây bất tiện
cho người sử dụng. Một điều nữa cần phải kể đến là giá thành của ắc quy cực kì đắt và tất
nhiên trong quá trình hoạt động, cần được thay thế một vài lần. Tuy vậy đây chỉ là khó
khăn về mặt kỹ thuật, các nhà nghiên cứu vẫn đang nỗ lực tìm ra cơng nghệ mới (mắc
thêm siêu tụ là một ví dụ) nhằm cải thiện chất lượng ắc quy với dung lượng lớn, kích
thước nhỏ, giảm thời gian nạp, giảm giá thành. Do đó, EVs được hy vọng là chiếc xe của
tương lai.
Cuối cùng, đây là loại xe mà luận án này hướng đến nghiên cứu.
- HEVs (hybrid electric vehicles) thuật ngữ xe lai hybrid vehicles khơng cịn xa lạ với
người tiêu dùng. Một loạt các thương hiệu mới đã ra đời như Toyota Prius, Toyota
Highlander Hybrid, Toyota Camry Hybrid, Lexus RX 400 h, Honda Insight, Honda Civic
Hybrid, Honda Accord Hybrid, và Ford Escape Hybrid…
5


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

Hình 1.5. Xe hybrid nhanh nhất thế giới Lexus GS 450h (2011) [20].
Điều này cho thấy đây là loại xe đang chiếm lĩnh thị trường ô tơ điện hiện nay. Vậy
‘hybrid’ có ý nghĩa như thế nào? Một phương tiện được gọi là hybrid khi nó kết hợp được
hai hay nhiều nguồn năng lượng. Đối với loại xe đang nhắc đến ở đây, nó sử dụng cả
xăng và điện. Việc chạy bằng ắc quy và xăng cho phép xe lai kết hợp được mômen của
động cơ đốt trong và động cơ điện, giảm tiêu thụ nhiên liệu đáng kể khi so sánh với các
loại xe chạy bằng xăng thơng thường. Có thể nói loại này là một bước chuyển ‘quá độ’ từ
xe chạy bằng xăng sang xe chạy bằng điện.
Xe hybrid có bốn cấu hình cơ bản:
+ Cấu hình nối tiếp
F

E

T

G

B

P

M

Hình 1.6. Cấu hình xe Hybrid nối tiếp.
Hình 1.5 minh họa cấu hình loại này. Trong đó F là bình nhiên liệu (fuel tank) cung cấp
cho động cơ đốt trong E quay máy phát G sinh ra điện, nguồn điện này dùng để nạp
acquy hoặc trực tiếp cung cấp cho động cơ điện truyền động cho bánh xe. Loại này có ưu
điểm thiết kế đơn giản, tuy nhiên việc bao gồm ba động cơ: động cơ đốt trong E máy phát
G và động cơ điện M làm giảm hiệu suất của xe đồng thời kích thước của xe cũng là một
vấn đề khi nó bao gồm cả ba loại động cơ này.
Loại này có sáu chế độ hoạt động:

6


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

1)
2)
3)
4)

Chế độ chỉ có acquy hoạt động (battery alone mode).
Chế độ chỉ có động cơ đốt trong-máy phát (engine alone mode).
Chế độ kết hợp: động cơ đốt trong-máy phát và acquy (combined mode).
Chế độ chia công suất: công suất động cơ đốt trong-máy phát sẽ được phân
chia một phần truyền động cho xe một phần nạp acquy (power split mode).
5) Chế độ nạp acquy khi xe đứng yên (stationary charging mode).
6) Chế độ hãm tái sinh (regenerative braking mode).
+ Cấu hình song song
F

E

T

B

P

M

Hình 1.7. Cấu hình xe hybrid song song.
Khác với loại nối tiếp, loại song song cho phép cả động cơ đốt trong E cả động cơ
điện M truyền động cho bánh xe. Hình 1.6 minh họa cấu hình loại này. Động cơ đốt trong
và động cơ điện được nối với trục của bánh xe thơng qua hai khớp nối, do đó cơng suất
truyền động có thể do động cơ đốt trong hoặc động cơ điện thực hiện hoặc do đồng thời
cả hai động cơ thực hiện. Điều này giúp tiết kiệm nhiên liệu giảm khí thải. Động cơ điện
có thể được dùng như một máy phát để nạp cho acquy khi xe hãm tái sinh hoặc hấp thụ
công suất từ động cơ đốt trong khi công suất đầu ra của động cơ đốt trong lớn hơn
công suất yêu cầu truyền động cho xe. Rõ ràng loại này ưu điểm hơn loại nối tiếp do chỉ
sử dụng hai động cơ: động cơ đốt trong E và động cơ điện M, do đó kích thước của loại

này cũng nhỏ hơn so với loại nối tiếp với cùng chất lượng đáp ứng. Tương tự như xe cấu
hình nối tiếp, loại xe cấu hình song song cũng có sáu chế độ hoạt động: motor alone
mode, engine alone mode, combined mode, power split mode, stationary charging mode,
regenerative braking mode.
+ Cấu hình nối tiếp-song song
Loại này là loại kết hợp của hai loại trên. Dù sở hữu ưu điểm của hai loại trên nhưng
đồng thời cũng mang nhược điểm của hai loại trên hơn nữa cấu hình loại này khá phức

7


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

tạp và có giá thành cao. Tuy nhiên với tiến bộ của kỹ thuật điều khiển và sản xuất, một số
dòng xe hybrid đã thực hiện theo cấu hình này.
F

E

T

G

B

P

M

Hình 1.8. Cấu hình xe hybrid nối tiếp song song.

+ Cấu hình phức tạp
Như tên gọi của nó cấu hình loại này phức tạp và khơng thể phân loại thành một trong ba
loại trên. Loại này khá giống loại nối tiếp song song, sự khác nhau ở chỗ công suất trong
loại nối tiếp-song song chảy theo một chiều từ động cơ đốt trong E xuống làm quay máy
phát G, cịn trong loại xe này cơng suất chảy theo hai chiều: ngoài chiều từ động cơ đốt
trong E xuống máy phát M/G còn chiều ngược lại từ acquy qua bộ biến đổi P quay động
cơ M/G quay động cơ đốt trong E truyền động cho xe.
F

E

P

M/G

B

P

T

M

Hình 1.9. Cấu hình xe hybrid phức tạp.
- FCVs (fuel cell vehicles) một loại xe mới đem lại nhiều lợi ích hơn so với xe sử dụng
động cơ đốt trong thông thường là xe pin nhiên liệu FCVs. Nó sử dụng một bộ pin nhiên
liệu mà cực dương tích khí giàu hydro, cực âm tích khí giàu oxy phát ra điện áp một
chiều ni động cơ. Loại này được kì vọng sẽ hoạt động trong phạm vi rộng, đi được xa
hơn EVs, giảm khí thải khoảng 75% so với xe xăng, chạy êm hơn hiệu suất cao hơn do sử
dụng trực tiếp nhiên liệu mà không cần đốt cháy như xe động cơ đốt trong. Tuy nhiên

cơng nghệ này vẫn cịn mới và rất đắt đỏ là thách thức cho sự phát triển của loại xe này.

8


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

1.2. Bộ biến đổi DC-DC trong ơ tơ điện
1.2.1. Vị trí vai trị trong ơ tơ điện
Sử dụng bộ biến đổi DC-DC hai chiều là một xu hướng nổi bật trong các hệ thống
công suất như trong các loại ô tô điện EVs, HEVs, FCVs, trong các ứng dụng năng lượng
tái tạo… Trong ứng dụng ô tơ điện, nó đóng vai trị hết sức quan trọng trong việc điều
khiển dòng năng lượng giúp tăng hiệu suất, tính năng của xe. Khối mạch điện cơng suất
trong ơ tơ điện EV gồm có ba hệ thống điện áp một chiều: ắc quy, siêu tụ và DC-link có
vai trị vị trí khác nhau. Bộ biến đổi DC-DC hai chiều làm nhiệm vụ kết nối chúng lại với
nhau, nhằm mục đích điều khiển tối ưu dịng năng lượng trong các chế độ hoạt động của
ô tô. Điều này được minh họa trên hình 1.10.

Hình 1.10. Hệ thống nguồn năng lượng với các chế độ hoạt động [13].
Trên hình vẽ ta thấy có hai bộ biến đổi DC-DC hai chiều với chức năng khác nhau.
Bộ biến đổi DC-DC kết nối giữa siêu tụ và DC-link làm nhiệm vụ giảm áp từ DC-link
nạp vào cho siêu tụ trong quá trình xe hãm tái sinh và giải phóng năng lượng từ siêu tụ
tăng áp trả về DC-link khi xe khởi động, tăng tốc và leo dốc. Mức điện áp mà DC-link
cần có để cấp nguồn cho động cơ là 330VDC. Trong quá trình hãm tái sinh mức điện áp
này có thể dâng lên cỡ 600VDC. Trên thị trường hiện nay một module siêu tụ chỉ chịu
được mức điện áp tối đa là 125VDC. Nếu nối trực tiếp DC-link với siêu tụ cần nhiều
module mắc nối tiếp, tuy nhiên cách làm này có thể khiến giá thành đội lên rất cao thêm
vào đó việc cân bằng áp giữa các siêu tụ là khó khăn, tiềm ẩn nguy cơ nổ cả dàn siêu tụ.
9

Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

Do đó cần có bộ biến đổi DC-DC hai chiều để hạ áp từ 600VDC xuống 250VDC (hai
modules mắc nối tiếp) trong quá trình hãm tái sinh. Trong quá trình khởi động, tăng tốc,
leo dốc năng lượng từ siêu tụ được giải phóng hỗ trợ ắc quy nhằm tránh huy động công
suất lớn từ ắc quy, đảm bảo tuổi thọ ắc quy.
Bộ biến đổi DC-DC hai chiều giữa ắc quy và DC-link cũng làm nhiệm vụ tương tự
là nạp năng lượng cho ắc quy trong quá trình hãm tái sinh và ngược lại nâng áp từ ắc quy
đến DC-link. Trong suốt quá trình xe chạy, với khả năng tích trữ năng lượng lớn, ắc quy
sẽ đảm bảo cung cấp đủ năng lượng cho xe di chuyển trên một quãng đường dài. Tuy
nhiên do bản chất của ắc quy là thực hiện các phản ứng hóa học, thời gian phóng nạp
chậm, nên phần lớn năng lượng trong quá trình hãm tái sinh sẽ được nạp vào siêu tụ, chỉ
một phần nhỏ sẽ được nạp vào acquy đảm bảo tuổi thọ của ắc quy.
Với cấu hình trên, do có hai bộ biến đổi DC-DC làm tăng độ phức tạp của hệ thống,
giảm độ tin cậy, tăng giá thành, giảm hiệu suất của hệ. Trong thực tế, bộ biến đổi DC-DC
kết nối giữa acquy và DC-link có thể khơng cần thiết khi ta sử dụng acquy có cấp điện áp
bằng DC-link và được mắc trực tiếp vào DC-link (cấu hình xe i-MiEV).

Hình 1.11. Hệ thống nguồn năng lượng xét đến cấu hình thực tế.
Điều này làm tăng hiệu suất, độ tin cậy của hệ thống cũng như giảm giá thành so với cấu
hình có sử dụng bộ biển đổi DC-DC như hình 1.10 ở trên. Tuy nhiên, bộ biến đổi DC-DC
kết nối giữa siêu tụ và DC-link là không thể thiếu được; vì nếu khơng có bộ biến đổi DCDC, siêu tụ chỉ thực hiện chức năng như một tụ lọc thông thường mà mất đi chức năng
quan trọng của nó là nguồn năng lượng phụ trao đổi năng lượng trong quá trình xe tăng

10


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

tốc hoặc hãm tái sinh. Hơn nữa bằng cách điều khiển dòng điện trao đổi giữa DC-link và
siêu tụ, ta có thể điều khiển gián tiếp dòng điện trao đổi giữa acquy và DC-link đảm bảo
tuổi thọ acquy (điều này sẽ được phân tích kỹ hơn trong chương 2). Tóm lại từ ưu nhược
điểm của hai cấu hình và có xét đến cấu hình thực tế của xe ơ tơ điện, em đã lựa chọn cấu
hình có một bộ biến đổi DC-DC (như hình 1.11) làm nghiên cứu, nói một cách cụ thể
hơn, mục tiêu của luận án này là nghiên cứu thiết kế bộ biến đổi DC-DC kết nối giữa siêu
tụ và DC-link nhằm thỏa mãn các tiêu chí: giải phóng năng lượng từ siêu tụ hỗ trợ acquy
trong quá trình xe khởi động, tăng tốc hoặc leo dốc; nạp năng lượng vào siêu tụ trong q
trình xe hãm tái sinh; hạn chế dịng điện trao đổi giữa acquy và DC-link ở mức cho phép.
1.2.2. Yêu cầu công nghệ
Bộ biến đổi DC-DC hai chiều được ứng dụng rất rộng rãi đặc biệt là trong ô tô điện,
các ứng dụng năng lượng mới: năng lượng mặt trời, năng lượng gió,… trong các vệ tinh.
Mỗi ứng dụng có một u cầu cơng nghệ khác nhau, đối với ô tô điện, những yêu cầu cụ
thể đó là:
 Về năng lương: cho phép trao đổi năng lượng theo hai chiều.
 Về công suất: hoạt động ở công suất lớn (hàng chục kW trở lên).
 Về kích thước: yêu cầu nhỏ, gọn phù hợp với thể tích của ơ tơ.
 Về hiệu suất: yêu cầu hiệu suất cao (>95%) giảm tổn thất khi chuyển mạch van.
Các yêu cầu trên sẽ là phương hướng để lựa chọn cấu hình mạch, nguyên lý hoạt
động, cũng như tính chọn các phần tử ở những phần sau.

1.3. Lựa chọn cấu hình
Nhìn chung các bộ DC-DC hai chiều có cấu hình khá phong phú. Nhưng có thể chia
ra làm hai loại lớn là:
- Loại có cách ly (sử dụng máy biến áp).
- Loại khơng có cách ly (sử dụng cuộn cảm).
Với cùng một công suất, tần số chuyển mạch, loại có cách ly sử dụng máy biến áp
cồng kềnh hơn loại khơng có cách ly. Vì vậy, theo u cầu về kích thước, loại khơng có
cách ly với ưu thế nhỏ, gọn hơn sẽ được chọn làm đối tượng nghiên cứu của luận án này.
Do đó, loại có cách ly sẽ khơng được đề cập đến ở đây. Trước khi đến với bộ biến đổi

DC-DC hai chiều không cách ly ta hãy điểm qua các bộ biến đổi DC-DC một chiều
không cách ly ngay sau đây.

11


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

1.3.1. Bộ biến đổi DC-DC một chiều không cách ly
a. Băm xung một chiều nối tiếp (Buck converter)
Sơ đồ loại này được thể hiện trên hình 1.12. Nguyên lý của mạch đơn giản như sau:
lúc đầu van T dẫn điện năng lượng từ nguồn sẽ được cấp ra tải, đồng thời nạp năng lượng
cho cuộn cảm L. Khi van T khóa điện cảm phóng năng lượng tích lũy trong giai đoạn
trước và duy trì dịng điện theo chiều cũ chảy qua điot đệm D. Tùy theo tỉ số đóng cắt
(duty cycle) mà điện áp phía tải sẽ thấp hơn điện áp phía nguồn một lượng tương ứng.

L

T

E

Rt

D

Hình 1.12. Sơ đồ mạch Buck.
Tùy thuộc vào dạng tải và tham số điều chỉnh mà chế độ dòng điện tải có thể liên tục
hay gián đoạn, thường mong muốn chế độ dòng điện là liên tục bởi lẽ trong chế độ này,
tổn hao ít hơn chế độ dịng gián đoạn.

b. Băm xung một chiều song song (Boost converter)
Hình 1.13 minh họa sơ đồ loại này. Quá trình năng lượng xảy ra như sau: khi van T
dẫn, toàn bộ điện áp nguồn được đặt lên cuộn cảm L, dòng điện từ nguồn chảy qua điện
cảm và cuộn cảm được nạp năng lượng. Trong giai đoạn này diot D khóa, tụ C có nhiệm
vụ cung cấp năng lượng ra tải trong giai đoạn này, vì vậy tụ C là nhất thiết phải có trong
mạch này.

D

L

E

C

T

Rt

Hình 1.13. Sơ đồ mạch Boost.
12


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

Trong giai đoạn này diot D khóa, tụ C có nhiệm vụ cung cấp năng lượng ra tải trong giai
đoạn này, vì vậy tụ C là nhất thiết phải có trong mạch này. Khi van T bị khóa, năng lượng
của cuộn kháng và của nguồn sẽ cấp ra tải. Nhờ nhận thêm năng lượng tích lũy trong giai
đoạn trước trong điện cảm nên điện áp trên tải sẽ lớn hơn điện áp nguồn E. Trong giai
đoạn này, tụ C được tích năng lượng.

c. Băm xung một chiều nối tiếp-song song (Buck-Boost converter)
Bộ biến đổi loại này cho phép điều chỉnh điện áp tải Ut lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp
nguồn E. Hoạt động của mạch như sau: khi van T dẫn, điện cảm L được trực tiếp nạp
năng lượng từ nguồn E.

D

T

C
E

L

Rt

Hình 1.14. Sơ đồ mạch Buck-Boost.
Trong giai đoạn này diot D khóa, tải chỉ nhận năng lượng từ tụ điện C, vì vậy ở đây
cũng cần có tụ C mắc song song với tải. Trong giai đoạn khi T khóa, nguồn E bị cắt ra
khỏi mạch, nhờ có cuộn cảm L dịng điện vẫn duy trì theo chiều cũ qua diot D. Lúc này
năng lượng trong điện cảm sẽ được phóng qua tải, tụ điện C cũng được nạp năng lượng.
Như vậy ta đã điểm qua ba bộ biến đổi DC-DC một chiều không cách ly cơ bản,
những bộ này trao đổi năng lượng một chiều do khơng có “con đường” nào cho dịng
chạy ngược lại. Các bộ biến đổi DC-DC hai chiều không cách ly dựa trên nguyên lý của
các bộ một chiều, kết hợp chúng lại với nhau để có thể trao đổi năng lượng hai chiều.
Những cấu hình cơ bản của loại này sẽ được trình bày ngay sau đây.
1.3.2. Bộ biến đổi DC-DC hai chiều không cách ly
Cũng giống như loại một chiều, các bộ biến đổi DC-DC hai chiều không cách ly chia
ra làm ba loại cơ bản:
+ Buck

13


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

+ Boost
+ Buck-Boost
Ta sẽ lần lượt điểm qua các bộ này.
a. Bộ biến đổi Buck hai chiều
Đây là sự kết hợp hoàn hảo giữa mạch Buck và mạch Boost thông thường. Sơ đồ mạch
được minh họa như trên hình 1.15.
Gate u
Du

Su

L

VH
CH

Gated

Dd

Sd

CL

VL

Hình 1.15. Sơ đồ mạch Buck hai chiều.
Nếu nhìn từ VH đến VL ta thấy rõ cấu hình của mạch buck, ngược lại nếu nhìn từ VL
đến VH lại thấy cấu hình của mạch boost. Điều này nói lên rằng bộ biến đổi có thể thực
hiện giảm áp theo chiều từ trái sang phải, và tăng áp theo chiều ngược lại.

Su

Su

Du
L

L

VH
CH
Sd

Dd

CL

VL

VL

CL

Du
CH

Sd

VH

Dd

Hình 1.17. Cấu hình mạch boost
nhìn từ VL đến VH .

Hình 1.16. Cấu hình mạch buck
nhìn từ VH đến VL.

Nói rõ hơn, nếu ta chỉ phát xung cho Su (van trên) van dưới Sd không phát xung điều
khiển, ta có mạch buck giảm áp từ VH xuống VL. Ngược lại, nếu ta chỉ phát xung cho van

14


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

dưới Sd mà không phát xung điều khiển van trên Su, ta có mạch boost tăng áp từ VL đến
VH. Như vậy mạch sẽ có đầy đủ các chế độ dịng điện thơng thường: dịng liên tục, dòng
gián đoạn, dòng ở biên giới liên tục và gián đoạn. Nhưng đó mới chỉ là sự hoạt động độc
lập giữa hai van, nếu ta phối hợp hoạt động của chúng lại với nhau ta sẽ có một chế độ
hoạt động thứ tư mà mạch thơng thường khơng có được: chế độ dẫn đồng bộ. Trong chế
độ này dòng có thể âm, dương nói cách khác dịng chảy theo hai chiều. Với chiều dòng
điện quy ước chạy từ trái sang phải; nếu phần dương lớn hơn, chiều truyền năng lượng sẽ

từ VH đến VL; nếu phần âm lớn hơn, chiều truyền năng lượng từ VL đến VH. Điều này thể
hiện tính chất hai chiều của mạch. Một điều nữa ta cần quan tâm trước khi đến với mạch
boost hai chiều đó là mạch là hai chiều có cả tăng áp và giảm áp vậy tại sao vẫn gọi là
buck (khái niệm mà lâu nay khi nhắc đến ta nghĩ ngay đến việc giảm áp). Ta nhớ lại ở
phần trên, trong ô tô điện bộ biến đổi DC-DC hai chiều làm nhiệm vụ kết nối nguồn (ắc
quy hoặc siêu tụ) với DC-link. Việc đặt nguồn (ắc quy hoặc siêu tụ) ở phía điện áp cao
VH dẫn đến việc chiều truyền năng lượng chủ yếu (trong quá trình xe chạy ổn định) là từ
VH đến VL cũng đồng thời là chiều giảm áp. Điều này lí giải vì sao bộ có tên là Buck hai
chiều.
b. Bộ biến đổi Boost hai chiều
Cũng giống như mạch Buck hai chiều, mạch Boost là sự kết hợp giữa mạch Boost và
mạch Buck thông thường. Sơ đồ mạch được minh họa trên hình 1.18. Điểm khác biệt duy
nhất với mạch Buck hai chiều đó là nguồn ắc quy hoặc siêu tụ đặt ở phía điện áp thấp.
Theo cách này, ắc quy hoặc siêu tụ chỉ phải chịu mức điện áp nhỏ hơn DC-link

Su
L
VL
(Ăcquy)
(Siêu tụ)

CL

Du
CH

Sd

VH
(DC-link)

Dd

Hình 1.18. Sơ đồ mạch Boost hai chiều.
Mạch sẽ hoạt động chủ yếu ở chế độ boost tăng áp trong quá trình làm việc bình thường
của xe, chiều truyền năng lượng chủ yếu là chiều từ ắc quy hoặc siêu tụ đến DC-link.

15


Chương 1. Giới thiệu về ô tô điện và bộ biến đổi DC-DC hai chiều

Trong chế độ hãm tái sinh (khi xe xuống dốc, giảm tốc độ), năng lượng được truyền theo
chiều ngược lại.
c. Bộ biến đổi Buck-Boost hai chiều
Sơ đồ loại này được minh họa như trên hình 1.19.

S3

S1
L

VL
(Ăcquy)
(Siêu tụ)

CH

CL
S4

S2

Du
VH
(DC-link)

Dd

Hình 1.19. Sơ đồ mạch Buck-Boost hai chiều.
Nguyên lý đơn giản của loại này như sau: trong quá trình hoạt động bình thường
van S1, S4 dẫn, cuộn cảm L được nạp năng lượng, khi các van S1, S4 khóa lại cuộn cảm L
duy trì dịng theo chiều cũ qua các diot song song ngược S2 và S3, phóng năng lượng ra
DC-link; trong quá trình hãm tái sinh các van S2, S3 dẫn nạp năng lượng cho cuộn cảm L,
khi các van này khóa lại, L duy trì dịng theo chiều cũ qua các diot song song ngược S1,
S4 nạp năng lượng cho ắc quy hoặc siêu tụ.
1.3.3. Lựa chọn cấu hình
Với mục đích nghiên cứu ứng dụng cho xe ơ tơ điện, cấu hình của bộ DC-DC hai
chiều phải thỏa mãn:
- Cơng suất lớn.
- Kích thước nhỏ gọn giá thành hạ.
Từ yêu cầu thứ hai, như đã đề cập đến ở trên, em đã lựa chọn cấu hình khơng cách ly
sử dụng cuộn cảm với ưu điểm nhỏ gọn so với sừ dụng máy biến áp (cấu hình cách ly).
Trong loại khơng cách ly có ba loại là buck, boost và buck-boost. Có thể dễ dàng
nhận thấy, loại buck-boost sử dụng nhiều van hơn hai loại kia nên điều khiển phức tạp
hơn, giá thành đắt hơn, thêm vào đó tổn thất (khi chuyển mạch) tăng lên khi số van tăng.
Như vậy chỉ còn lại hai loại là buck và boost. Điểm khác biệt duy nhất giữa hai loại này
là vị trí đặt nguồn. Với mạch buck nguồn đặt ở phía điện áp cao, cấp điện áp mà siêu tụ

16