15kW直流充电桩功率模块的研制
发布时间：2021-04-08 03:41
随着汽车越来越多的进入普通大众家庭中,在改善人们生活质量的同时,也在很大程度上造成了环境污染和化石能源的浪费。由于电力具有无污染和稳定的优点,越来越多的学者和企业开始将其应用在汽车和公共交通领域。在电动汽车的相关技术中,电池技术和充电技术是重要部分。其中电池技术更多依赖于新材料,决定汽车的可靠性和续航能力;而充电技术则直接影响用户的体验,关系到电动汽车的推广和应用。常用的电动汽车充电方式有直流和交流两类,交流充电需要车载充电机,受限于体积和成本,其充电功率比较低、充电时间较久;而直流充电一般需要设立在专门的充电站,独立于车体,故其充电功率一般较大、时间更短。传统的直流充电桩输出范围相对较窄、偏离工作点时效率较低,难以满足市场上参差不齐的动力电池类型,故本文研究了一种高效率、宽范围输出的高压直流充电模块。论文首先介绍充电模块的结构和常用电路拓扑,在此基础上提出了一种两级式直流充电桩结构。其中前级采用三相Vienna电路,实现三相功率因数校正,达到较低网侧电流畸变的目的;后级采用两个半桥三电平LLC并联连接以适应不同输出功率的要求。重点分析了前级电路的SVM调制方法,对比了最近三矢量法和简...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 直流充电桩研究概况
1.2.1 前级PFC电路研究现状
1.2.2 后级DC/DC电路研究现状
1.3 本论文的主要研究内容
第二章 前级Vienna整流电路的分析
2.1 Vienna整流器的工作原理
2.2 Vienna整流器的调制方法
2.2.1 最近三矢量NTV法
2.2.2 简化两电平SVM法
2.3 Vienna整流器的控制方法
2.3.1 电流内环的设计
2.3.2 电压外环的设计
2.4 输出电容中点平衡的控制
2.5 主电路参数设计
2.6 仿真研究
第三章 后级半桥三电平LLC电路
3.1 后级LLC电路的工作原理
3.2 LLC电路在调频模式下的特性分析
3.2.1 电感比对增益的影响
3.2.2 品质因数对增益的影响
3.2.3 LLC的输入阻抗特性
3.2.4 ZVS的实现条件
3.3 LLC电路在移相控制下的特性分析
3.4 LLC电路的控制策略
3.5 LLC电路控制电路的设计
3.5.1 单环控制结构
3.5.2 双环控制结构
3.6 LLC电路参数设计
3.6.1 谐振腔参数的计算
3.6.2 主器件的应力计算和选型
3.7 仿真研究
第四章 直流充电桩的实验研究
4.1 静态特性测试
4.2 动态特性测试
4.3 输入高压或者低压保护测试
第五章 总结和展望
5.1 主要工作回顾
5.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]直流充电桩的基本工作原理及技术发展趋势[J]. 张奇志. 电子产品世界. 2017(10)
[2]基于移相控制的三电平LLC谐振变换器宽电压范围输出的分析与设计[J]. 李含其,陈昌松,万文超,段善旭. 电源学报. 2017(05)
[3]电动汽车直流充电桩综合测评指标体系研究[J]. 朱科屹,宋娟,周唯,何承坤,薛晓卿. 工业技术创新. 2017(01)
[4]数字控制直流充电桩功率模块的设计[J]. 吴科,林凯,毛行奎. 电器与能效管理技术. 2016(22)
[5]基于新型拓扑的车载充电机用直流变换器设计[J]. 蒋晶,高峰. 机电一体化. 2016(10)
[6]电动汽车充电技术综述[J]. 许二超,周从源. 汽车实用技术. 2016(09)
[7]电动汽车充电技术应用现状与发展趋势研究[J]. 金昂瑞. 科技经济导刊. 2016(12)
[8]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[9]基于单周期控制的三相三开关PFC整流器的分析与设计[J]. 王智,方炜,刘晓东. 电工电能新技术. 2015(01)
[10]高效的LLC谐振变换器变模式控制策略[J]. 潘海燕,贺超,蒋友明,陈国柱. 电力自动化设备. 2015(01)
硕士论文
[1]应用于直流充电桩的LLC谐振电路研究[D]. 陈进.华东交通大学 2017
[2]混合开关移相全桥车载充电器研究[D]. 徐佳益.合肥工业大学 2017
[3]三相四线制VIENNA整流器的研究与设计[D]. 王乾.浙江大学 2017
[4]三相三线制VIENNA整流器研究[D]. 秦汉.哈尔滨工业大学 2016
[5]半桥三电平ZVS充电机及其并联均流技术的研究[D]. 胡佳男.电子科技大学 2016
[6]半桥LLC谐振式车载充电机电源的研究与设计[D]. 郭东.哈尔滨理工大学 2016
[7]基于移相全桥电路的充电桩实现[D]. 弓联朋.西安电子科技大学 2015
[8]基于DSP的三相六开关高功率因数整流器的研究[D]. 贺鸿.广东工业大学 2015
[9]VIENNA整流器SVPWM控制策略及中点电位平衡的研究[D]. 马朋朋.哈尔滨工业大学 2015
[10]交错并联LLC谐振变换器的研究[D]. 赵舒博.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3124780
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 直流充电桩研究概况
1.2.1 前级PFC电路研究现状
1.2.2 后级DC/DC电路研究现状
1.3 本论文的主要研究内容
第二章 前级Vienna整流电路的分析
2.1 Vienna整流器的工作原理
2.2 Vienna整流器的调制方法
2.2.1 最近三矢量NTV法
2.2.2 简化两电平SVM法
2.3 Vienna整流器的控制方法
2.3.1 电流内环的设计
2.3.2 电压外环的设计
2.4 输出电容中点平衡的控制
2.5 主电路参数设计
2.6 仿真研究
第三章 后级半桥三电平LLC电路
3.1 后级LLC电路的工作原理
3.2 LLC电路在调频模式下的特性分析
3.2.1 电感比对增益的影响
3.2.2 品质因数对增益的影响
3.2.3 LLC的输入阻抗特性
3.2.4 ZVS的实现条件
3.3 LLC电路在移相控制下的特性分析
3.4 LLC电路的控制策略
3.5 LLC电路控制电路的设计
3.5.1 单环控制结构
3.5.2 双环控制结构
3.6 LLC电路参数设计
3.6.1 谐振腔参数的计算
3.6.2 主器件的应力计算和选型
3.7 仿真研究
第四章 直流充电桩的实验研究
4.1 静态特性测试
4.2 动态特性测试
4.3 输入高压或者低压保护测试
第五章 总结和展望
5.1 主要工作回顾
5.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]直流充电桩的基本工作原理及技术发展趋势[J]. 张奇志. 电子产品世界. 2017(10)
[2]基于移相控制的三电平LLC谐振变换器宽电压范围输出的分析与设计[J]. 李含其,陈昌松,万文超,段善旭. 电源学报. 2017(05)
[3]电动汽车直流充电桩综合测评指标体系研究[J]. 朱科屹,宋娟,周唯,何承坤,薛晓卿. 工业技术创新. 2017(01)
[4]数字控制直流充电桩功率模块的设计[J]. 吴科,林凯,毛行奎. 电器与能效管理技术. 2016(22)
[5]基于新型拓扑的车载充电机用直流变换器设计[J]. 蒋晶,高峰. 机电一体化. 2016(10)
[6]电动汽车充电技术综述[J]. 许二超,周从源. 汽车实用技术. 2016(09)
[7]电动汽车充电技术应用现状与发展趋势研究[J]. 金昂瑞. 科技经济导刊. 2016(12)
[8]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[9]基于单周期控制的三相三开关PFC整流器的分析与设计[J]. 王智,方炜,刘晓东. 电工电能新技术. 2015(01)
[10]高效的LLC谐振变换器变模式控制策略[J]. 潘海燕,贺超,蒋友明,陈国柱. 电力自动化设备. 2015(01)
硕士论文
[1]应用于直流充电桩的LLC谐振电路研究[D]. 陈进.华东交通大学 2017
[2]混合开关移相全桥车载充电器研究[D]. 徐佳益.合肥工业大学 2017
[3]三相四线制VIENNA整流器的研究与设计[D]. 王乾.浙江大学 2017
[4]三相三线制VIENNA整流器研究[D]. 秦汉.哈尔滨工业大学 2016
[5]半桥三电平ZVS充电机及其并联均流技术的研究[D]. 胡佳男.电子科技大学 2016
[6]半桥LLC谐振式车载充电机电源的研究与设计[D]. 郭东.哈尔滨理工大学 2016
[7]基于移相全桥电路的充电桩实现[D]. 弓联朋.西安电子科技大学 2015
[8]基于DSP的三相六开关高功率因数整流器的研究[D]. 贺鸿.广东工业大学 2015
[9]VIENNA整流器SVPWM控制策略及中点电位平衡的研究[D]. 马朋朋.哈尔滨工业大学 2015
[10]交错并联LLC谐振变换器的研究[D]. 赵舒博.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3124780
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3124780.html
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