基于SiC并联的电动汽车车载双向充电器设计

发布时间：2021-03-24 18:20

　　该设计采用碳化硅（SiC）MOSFET并联的方式完成了基于双有源桥（DAB）与三相四线逆变器级联的双向充电系统。主要分析了TO-247封装的开关管在实际使用中寄生电感对驱动与功率回路的影响,并针对该系统的工作特性,采用不同的门极电阻来减小开关损耗以提高系统效率。最终,给出了该系统在不同工作模式下的控制策略,并通过实验验证了不同的控制策略在相应的V2H、汽车并网（V2G）、汽车充电（G2V）模式下的可行性,为采用SiC设计电力电子设备提供了系统的设计方案及优化方法。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(09)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图２开关性能测试??Ｆｉｇ．?２?Ｓｗｉｔｃｈ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｔｅｓｔ??（

图３开关管开通与关断时间测试??Ｆｉｇ．?３?Ｔｅｓｔ?ｏｆ?ｏｎ?ａｎｄ?ｏｆｆ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?ｓｗｉｔｃｈ?ｔｕｂｅ??３ｌ＾ｆ??Ａ＂（１００?ｎｓ／格）??

电容相连接时需要直??流母排完成。为减小母排上的寄生电感，实际设计??中均以重叠的方式完成，并使其相互尽可能靠近，??以缩小回路的面积。寄生电感值由ＡＮＳＹＳＱ３Ｄ仿??真软件获取，其分别为１１０．８?ｎＨ，５５．５５?ｎＨ。因此，??在电池输入端与直流母线端均需要添加合适的高??压陶瓷电容来吸收系统运行中的高频冲击电压。??３．３?系统热参数分析??为使开关管能有效的散热，通过比较多种导??热垫效果，最终使用ＨＦ３００Ｐ导热垫作为导热绝??缘材料与铜散热板相贴。测试的结果见图６，系统??热阻大幅度下降，可保证系统的长时间安全运行。??Ａ结构??ＳＶＰＷＭ为空间矢量脉宽调制；ＳＰＷＭ为正弦脉宽调制。??图７系统控制框图??Ｆｉｇ．?７?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍｓ??Ｇ２Ｖ模式下该双向充电器通过电网向电动??汽车电池充电，逆变器部分采用传统的变换??完成对功率因数的校正，且不使能中线桥臂。同??时，由于电池电压的不断变化，为保证ＤＣ／ＤＣ部??分尽可能的实现ＺＶＳ开通技术，其采用电压环作??为控制环，保证母线电压恒等于１．５倍电池电??压。并在整个充电过程中采集ＡＣ／ＤＣ与ＤＣ／ＤＣ??第５４卷第９期??２０２０年９月??电力电子技术??Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ??Ｖｏｌ．５４，?Ｎｏ．９??Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ?２０２０??存在２４?ｎＨ的电感。为减少寄生参数的影响，驱动??回路应尽可能地驱动开关管的门极，并通过合理的??ＰＣＢ设计使驱动回路的面积达到最小，使得通过??驱动回路的磁通量最小，可大大提髙驱动回路的??稳定性。由图可知，当开关管驱动回路寄生

【参考文献】：
期刊论文
[1]单相集成充电器减弱二次谐波影响的研究[J]. 刘陵顺,葛宝川,王赛,郭鹏.  微电机. 2018(06)

硕士论文
[1]单相PWM整流器新型控制策略在车载充电器中的研究[D]. 吴璟玥.华南理工大学 2018



本文编号：3098172