电动汽车多功能充电变流器的设计与实现
发布时间：2021-01-02 06:47
近年来,随着电动汽车行业的蓬勃发展,车载电子设备呈小型化、集成化、高功率密度化的趋势。电动汽车充电技术的突破有助于电动汽车行业的迅速发展。本论文设计了一款电动汽车多功能充电变流器,该变流器可以通过四个模式选择开关,切换不同的工作模式。该多功能充电变流器采用“拓扑复用”的方法,不同功能之间共用一套功率电子元器件和控制系统,实现了车载充电系统的小型化、轻量化,提高了充电系统的经济性,同时采用统一的热管理策略可以提高车载充电系统的稳定性。本论文主要内容如下:（1）主功率拓扑以及控制策略的选择:首先对传统电动汽车充电设备拓扑的优缺点做了分析和比较,确定了本设计的主功率回路拓扑结构。其次通过理论计算和分析,对所选拓扑进行了验证,并对其控制方式做了分析和研究。最终确定了以交错并联Boost PFC作为本设计的前级AC/DC转换部分,全桥LLC谐振变换器作为后级复用部分,实现不同功率的DC/DC转换。（2）前级功率回路以及控制策略的设计与仿真验证:首先对交错并联B o o s t P F C电路的工作原理以及拓扑中开关管PWM控制信号占空比的影响因素做了理论分析和研究,并在此基础上根据本设计中对高压...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同步整流管驱动波形和源漏极电压波形
电子科技大学硕士学位论文66第五章样机测试与结果分析5.1实验平台搭建本节根据前边几章的理论分析和设计成果，使用AltiumDesigner软件绘制了电路原理图并生成PCB板，最后制作了实验样机并搭建了测试平台，并分别对前级交错并联BoostPFC电路和后级多功能DC/DC变换器进行了实验验证。样机PCB板2D视图如图5-1所示，样机实物及实验平台如图5-2所示。图5-1样机PCB板(a)
第五章样机测试与结果分析67(b)图5-2样机实物与实验平台。(a)样机实物；(b)实验平台实验平台搭建使用的仪器设备包括：Chroma可编程交流源、Chroma63108高压负载、Megazoom示波器、万用表、高压探头、电流探头、水泥电阻负载等。5.2前级交错并联BoostPFC实验结果(1)开关管驱动波形图5-3为交错并联BoostPFC电路输入220V满载输出时的开关管驱动波形，开关频率为101.7kHz，占空比为32.38%，本设计中驱动电路采用的是两级推挽结构，驱动电压为12V，由波形可知设计满足开关管的驱动要求。图5-3前级交错并联BoostPFC驱动波形(2)输入电压、电流波形如图5-4~图5-6分别是输入为176V、220V、264V时输出满载和半载时的输
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种交错并联Boost PFC变换器的控制方法[J]. 林安娜,谢运祥. 电子技术应用. 2019(09)
[2]具有宽范围输出电压的三电平半桥LLC谐振变换器控制策略[J]. 王暄,王广柱,孙晓伟,柳丹青. 电工技术学报. 2017(21)
[3]车载充电机拓扑结构对比[J]. 邱慧,蔡群英. 电子技术与软件工程. 2017(08)
[4]纯电动汽车车载充电技术的发展研究[J]. 陈吉清,邱泽鑫,兰凤崇,郭慧. 科技管理研究. 2015(16)
[5]集成式车载充电机的研究[J]. 黄菊花,丁湘粤,曹铭. 电源技术. 2014(12)
[6]半桥型LLC变换器稳态建模与参数设计[J]. 李尹泉,尹斌,康亚东. 电子设计工程. 2014(21)
[7]交错并联Boost PFC电路数学建模与仿真[J]. 孙宏宇,王婕. 电源世界. 2014(09)
[8]新能源汽车技术（第2版）[J]. 崔胜民. 中国科技信息. 2014(08)
[9]直流开关电源的软开关技术及发展研究[J]. 姚洪平,邢玉秀,郭洋. 数字技术与应用. 2014(02)
[10]全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略[J]. 李菊,阮新波. 电工技术学报. 2013(04)
硕士论文
[1]多路LLC谐振变换器的均流技术研究[D]. 李再思.哈尔滨理工大学 2019
[2]电动汽车车载充电机的研究与实现[D]. 赵文辉.江南大学 2018
[3]基于图腾柱和LLC拓扑的车载充电机设计[D]. 董振华.电子科技大学 2018
[4]CCM模式有源功率因数校正技术的研究[D]. 沈黎韬.苏州大学 2018
[5]宽范围输入高效LLC谐振变换器的研究[D]. 李利.陕西科技大学 2017
[6]双向单级式车载充电系统拓扑结构及控制策略研究[D]. 丁紫华.重庆大学 2017
[7]电力电子变压器DC-DC变换器的设计[D]. 贺威.中国矿业大学 2016
[8]3.5kW的电动汽车车载充电机的研究与电路设计[D]. 王志惠.西南交通大学 2016
[9]4KW电动汽车车载充电机的研究与实现[D]. 马正来.武汉理工大学 2016
[10]宽电压输入车载DC/DC变换器的研究[D]. 陈劲力.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：2952868
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同步整流管驱动波形和源漏极电压波形
电子科技大学硕士学位论文66第五章样机测试与结果分析5.1实验平台搭建本节根据前边几章的理论分析和设计成果，使用AltiumDesigner软件绘制了电路原理图并生成PCB板，最后制作了实验样机并搭建了测试平台，并分别对前级交错并联BoostPFC电路和后级多功能DC/DC变换器进行了实验验证。样机PCB板2D视图如图5-1所示，样机实物及实验平台如图5-2所示。图5-1样机PCB板(a)
第五章样机测试与结果分析67(b)图5-2样机实物与实验平台。(a)样机实物；(b)实验平台实验平台搭建使用的仪器设备包括：Chroma可编程交流源、Chroma63108高压负载、Megazoom示波器、万用表、高压探头、电流探头、水泥电阻负载等。5.2前级交错并联BoostPFC实验结果(1)开关管驱动波形图5-3为交错并联BoostPFC电路输入220V满载输出时的开关管驱动波形，开关频率为101.7kHz，占空比为32.38%，本设计中驱动电路采用的是两级推挽结构，驱动电压为12V，由波形可知设计满足开关管的驱动要求。图5-3前级交错并联BoostPFC驱动波形(2)输入电压、电流波形如图5-4~图5-6分别是输入为176V、220V、264V时输出满载和半载时的输
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种交错并联Boost PFC变换器的控制方法[J]. 林安娜,谢运祥. 电子技术应用. 2019(09)
[2]具有宽范围输出电压的三电平半桥LLC谐振变换器控制策略[J]. 王暄,王广柱,孙晓伟,柳丹青. 电工技术学报. 2017(21)
[3]车载充电机拓扑结构对比[J]. 邱慧,蔡群英. 电子技术与软件工程. 2017(08)
[4]纯电动汽车车载充电技术的发展研究[J]. 陈吉清,邱泽鑫,兰凤崇,郭慧. 科技管理研究. 2015(16)
[5]集成式车载充电机的研究[J]. 黄菊花,丁湘粤,曹铭. 电源技术. 2014(12)
[6]半桥型LLC变换器稳态建模与参数设计[J]. 李尹泉,尹斌,康亚东. 电子设计工程. 2014(21)
[7]交错并联Boost PFC电路数学建模与仿真[J]. 孙宏宇,王婕. 电源世界. 2014(09)
[8]新能源汽车技术（第2版）[J]. 崔胜民. 中国科技信息. 2014(08)
[9]直流开关电源的软开关技术及发展研究[J]. 姚洪平,邢玉秀,郭洋. 数字技术与应用. 2014(02)
[10]全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略[J]. 李菊,阮新波. 电工技术学报. 2013(04)
硕士论文
[1]多路LLC谐振变换器的均流技术研究[D]. 李再思.哈尔滨理工大学 2019
[2]电动汽车车载充电机的研究与实现[D]. 赵文辉.江南大学 2018
[3]基于图腾柱和LLC拓扑的车载充电机设计[D]. 董振华.电子科技大学 2018
[4]CCM模式有源功率因数校正技术的研究[D]. 沈黎韬.苏州大学 2018
[5]宽范围输入高效LLC谐振变换器的研究[D]. 李利.陕西科技大学 2017
[6]双向单级式车载充电系统拓扑结构及控制策略研究[D]. 丁紫华.重庆大学 2017
[7]电力电子变压器DC-DC变换器的设计[D]. 贺威.中国矿业大学 2016
[8]3.5kW的电动汽车车载充电机的研究与电路设计[D]. 王志惠.西南交通大学 2016
[9]4KW电动汽车车载充电机的研究与实现[D]. 马正来.武汉理工大学 2016
[10]宽电压输入车载DC/DC变换器的研究[D]. 陈劲力.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：2952868
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