LLC变换器混合控制策略的计算机辅助设计研究

发布时间：2022-02-24 16:02

　　充电设施是电动汽车的必备基础设施。电动汽车动力电池电压变化范围较宽,典型电压范围为200V⁴50V,宽电压范围输出对充电机的转换效率有显著影响,对充电电路拓扑选择和控制设计均带来了很大的挑战。LLC变换器由于其转换效率高的优良特性,被广泛应用于电动汽车充电机中。但LLC变换器拓扑的增益特性导致其不适用于宽电压范围的场合。为了提高充电效率,降低充电成本,在宽输出电压范围内,充电机应实现高转换效率运行。论文针对谐振、调频控制结合的混合控制方法,为了找寻宽输出电压范围的最佳设计方案,设计了一种计算机辅助设计方法。该方法通过计算不同设计方案在不同工况下的损耗,根据加权效率评估算法,选择出全局加权效率最优的方案。为了提高算法对损耗分析的准确性,论文分析了亚谐振频率、谐振频率和超谐振频率三种不同工作模式下,LLC电路的损耗特性,改进了超谐振频率下的关断损耗计算公式,利用双脉冲测试数据进行优化计算。实验结果表明,该计算机辅助设计算法有效的优化了LLC变换器的设计过程。针对LLC电路在超谐振频率段频率高、效率低的问题,论文在谐振、调频控制结合的控制方法基础上,改进在低压段采用变频... 

【文章来源】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 宽电压范围变换器研究现状
        1.2.1 LLC变换器传统设计方法
        1.2.2 宽电压范围解决方案
    1.3 选题意义与研究内容
        1.3.1 选题意义
        1.3.2 课题研究内容
2 基于效率优化的LLC变换器计算机辅助设计
    2.1 充电机主电路和控制方案
        2.1.1 充电机主电路
        2.1.2 三段式控制方案
        2.1.3 计算机辅助设计目的和思路
    2.2 计算机辅助设计
        2.2.1 可变参数分析[16][35]
        2.2.2 谐振回路设计模块
        2.2.3 损耗分析模块
        2.2.4 效率评估模块
    2.3 实验验证
    2.4 本章小结
3 超谐振频率段效率优化设计
    3.1 变频移相工作原理(θ较小时)[33]
        3.1.1 工作阶段分析
        3.1.2 电压电流时域表达式推导
    3.2 变频移相工作原理(θ较大时)[28] [43]
        3.2.1 工作阶段分析
        3.2.2 电压电流时域表达式推导
    3.3 ZVS开通条件推导
    3.4 变频移相电压增益规律
    3.5 频率和相位角控制规律
    3.6 实验结果
        3.6.1变频移相混合控制实验
        3.6.2宽输出电压范围混合控制方案实验
    3.7 本章小结
4 总结与展望
参考文献
附录A 损耗计算公式[19][35]
附录B EWAEA数据整理
攻读硕士期间的成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国新能源汽车的现状、问题、对策及发展趋势[J]. 曾博涵,陈炜鹏,刘致远,宋炳志,姚语含.  南方农机. 2019(22)
[2]节能与新能源汽车产业发展规划（2012～2020年）[J].   中国资源综合利用. 2012(07)

博士论文
[1]碳化硅零电压开关三相逆变器的研究[D]. 何宁.浙江大学 2019

硕士论文
[1]宽范围输出的改进LLC谐振变换器设计[D]. 吴孝颜.浙江大学 2019
[2]宽输出电压范围谐振变换器设计研究[D]. 邱富君.浙江大学 2018
[3]SiC MOSFET LLC谐振变换器移相控制特性分析[D]. 杜帅林.浙江大学 2016
[4]高效率DC/DC变换器的研究[D]. 施玉祥.浙江大学 2010



本文编号：3643060