【摘 要】
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面对全球范围内一次能源的日益枯竭与环境污染的日益严重问题,电动汽车由于自身节能环保的特性迎来了快速发展的新阶段,而车载充电机作为电动汽车充电系统的重要动力组件同样也迎来了新的发展机遇,近年来,车载充电机的性能在不断提升,逐步向着可靠性高、效率高和体积小等方向快速发展,对电动汽车的推广普及发挥了重要作用,故车载充电机仍存在较大的研究价值。根据电动汽车车载充电机相关标准,本文将所研究设计的车载充电机确
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面对全球范围内一次能源的日益枯竭与环境污染的日益严重问题,电动汽车由于自身节能环保的特性迎来了快速发展的新阶段,而车载充电机作为电动汽车充电系统的重要动力组件同样也迎来了新的发展机遇,近年来,车载充电机的性能在不断提升,逐步向着可靠性高、效率高和体积小等方向快速发展,对电动汽车的推广普及发挥了重要作用,故车载充电机仍存在较大的研究价值。根据电动汽车车载充电机相关标准,本文将所研究设计的车载充电机确定为两级式结构并将其功率等级确定为3.3k W,其中,车载充电机的前级AC/DC系统选择为无源无损软开关PFCBoost电路,用以提高系统的功率因数并降低系统损耗,确定前级系统的控制方式为单周期控制技术。车载充电机的后级DC/DC系统选择为全桥LLC谐振变换器,由于软开关技术的引进,后级系统在实现输出电压宽范围调节的同时还有效地降低了系统的开关损耗,确定后级系统的控制策略为变频定宽控制,设计电压环与电流环以适应不同的充电方式。针对前级AC/DC系统,本文具体分析了无源无损软开关PFCBoost电路的工作原理,对单周期控制技术的稳定性及抗扰动能力进行了分析,对主电路的主要元器件进行参数设计并设计了系统的控制部分。针对后级DC/DC系统,本文分析了全桥LLC谐振变换器的工作原理,运用基波分析法对系统进行建模,进而对系统的电压增益特性进行分析并对系统的工作区域进行划分,之后对变换器的主要元器件进行了参数设计,并通过建立系统的小信号模型完成控制部分的设计。本文最后在ulink Matlab/Sim软件中搭建了无源无损软开关PFCBoost电路与全桥LLC谐振变换器的仿真模型以验证所设计的车载充电机系统是否满足相关标准,仿真结果表明前级PFC电路的功率因数接近于1,输入电流谐波畸变率远小于5%的标准。后级DC/DC电路可以在较宽的范围内对输出电压进行调节且电压纹波较小,软开关技术的应用使得系统的效率较高,验证了所设计车载充电机的可行性。图[82]表[7]参[66]
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