2kW锂电池充电机与逆变器设计

发布时间：2021-02-18 02:22

　　本文重点研究设计了2k W锂电池充电机,同时设计了2k W输出的逆变器。我国能源匮乏,近七成的石油依靠进口,威胁到我国能源安全,同时,化石能源的燃烧造成温室效应和严重的环境污染。而电力能源作为可再生清洁能源,可由风力、潮汐、太阳能、核能等转换而来,大力发展和充分利用电能,可有效保证我国能源安全、减轻环境污染。锂电池凭借能量密度大、自放电低、无污染、无记忆效应等特性成为最优秀的储能电池,广泛应用在新能源汽车、消费电子、电动工具等设备中,特别是新能源汽车领域,由于政策鼓励和技术的成熟,电力汽车蕴藏巨大的市场潜力。锂电池对充电机的技术要求较高,作为锂电池的下游产业,锂电池充电机（桩）也成为研究开发的热点。本文在这一背景下设计研发了2k W锂电池充电机,具有功率因数高、电源效率高的特点,前级是基于NCP1654的功率因数校正电路,DC/DC部分是基于L6599的半桥LLC拓扑,通过电流环和电压环反馈实现恒流恒压的充电模式,经试验能够高效安全的给锂电池组充电。逆变器能将直流电转换为交流电,广泛用于光伏发电、不间断电源等设备中,对于电力供应持续性要求高的银行金融、交通运输、电信通讯等行业的计算机、... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 节能环保的时代主题
        1.1.2 锂电池的优势
        1.1.3 充电机巨大的市场潜力
        1.1.4 逆变器的应用
    1.2 课题的发展与研究现状
        1.2.1 开关电源的现状与发展方向
        1.2.2 功率因数校正技术的发展
        1.2.3 逆变器的发展与演化
    1.3 本文的研究内容和结构
第二章 充电机总体结构设计
    2.1 充电机的设计指标
    2.2 充电机的总体结构
    2.3 功率因数校正（PFC）
        2.3.1 功率因数的定义
        2.3.2 PFC类型选择
        2.3.3 APFC拓扑选择
    2.4 DC/DC拓扑选择
        2.4.1 软开关
        2.4.2 拓扑选择
第三章 充电机原理研究
    3.1 有源功率因数校正原理研究
        3.1.1 Boost型有源功率因数校正原理
        3.1.2 电流控制策略
    3.2 半桥LLC原理研究
        3.2.1 工作过程
        3.2.2 LLC基波分析
    3.3 锂电池充电方法和控制
第四章 充电机电路设计
    4.1 前级EMI电路设计
        4.1.1 防雷压敏电阻选取
        4.1.2 浪涌电流防护
        4.1.3 安规电容的选取
        4.1.4 共模电感选择
        4.1.5 整流桥
    4.2 APFC电路设计
        4.2.1 主功率部分设计
        4.2.2 控制部分设计
    4.3 LLC电路设计
        4.3.1 LLC谐振槽参数设计
        4.3.2 主功率电路设计
        4.3.3 控制电路
    4.4 恒流恒压控制
第五章 逆变器设计
    5.1 总体结构设计
    5.2 原理分析
        5.2.1 DC/DC部分原理研究
        5.2.2 DC/AC部分原理研究
    5.3 电路设计
        5.3.1 推挽电路
        5.3.2 全桥逆变器
第六章 测试结果
    6.1 充电机测试
    6.2 逆变器测试
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
附录1 作者读研期间发表学术论文
附录2 有源功率因数校正详细原理图
附录3 逆变主电路详细原理图（1）
附录4 逆变主电路详细原理图（2）
附录5 逆变器驱动电路


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3038892