LLC谐振式电动汽车车载充电器的设计

发布时间：2021-11-27 13:18

　　电动汽车车载充电器是固定安装在电动汽车内部的电力电子设备,能够将电网交流电转换为满足车载蓄电池充电要求的直流电。本文通过对车载充电器的电路结构、控制策略等进行研究,设计了一种LLC谐振式电动汽车车载充电器。在研究了车载充电器工作原理的基础上,本文设计了一种由AC-DC变换器和DC-DC变换器组成的两级式车载充电器方案,构建了一种Boost-APFC变换器和LLC半桥谐振变换器的电路模型,并对其进行了仿真,验证了方案的可行性。为了提高设备功率因数,设计了一种采用Boost-APFC的AC-DC变换器硬件电路,实现了输入交流电压转换为直流母线电压。设计了一种基于LLC半桥谐振的DC-DC变换器硬件电路,完成了前级输出的直流母线电压变换为蓄电池充电所需的直流电压。设计的车载充电器主要包括前后两级式的功率变换电路、隔离驱动电路、充电电压及充电电流检测电路,确定了电路参数的设计方法,给出了 APFC升压电感及磁集成变压器的设计步骤。设计了先恒流后恒压的两段式充电PI控制算法,编写了 LLC半桥谐振变换器的互补时序控制程序、频率递减软启动程序和车载充电器的充电控制程序。制作了以DSP为核心的车载充... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－３输入电压与输入电流波形??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?Ｉｎｐｕｔ?Ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?Ｉｎｐｕｔ?Ｃｕｒｒｅｎｔ??

Ａ??图３－３输入电压与输入电流波形??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?Ｉｎｐｕｔ?Ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?Ｉｎｐｕｔ?Ｃｕｒｒｅｎｔ??３．１．２?Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ变换器仿真设计??结合Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ变换器的工作原理与设计要求，利用Ｓａｂｅｒ搭建了变换器的??电路仿真模型，包括主电路和控制电路，如图３－４所示。设置变换器的输入电压为??２２０Ｖ交流电，开关频率为１００ｋＨｚ，周期为ｌ〇ｎｓ。在电压外环和电压内环中分别??加入比例积分控制器，实现电压外环和电流内环的双闭环控制。??

ｓ＇ｆＶＷＷ－??Ｓ９．ｔｌ?－４Ｍｔａ?４?＿＿?－?＾??；?二?一＿＿：＿＿：ｒ?．?；?????Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｔ?Ｉ?Ｔ?Ｉ?Ｉ?ｖ?ｒ??＊？?ｉａ〇ｎ?ｓａｏｍ?？ｃｍ?？〇〇■?？〇〇？?＇？ｆｌｍ?Ｍｔｅ?祿???ＷＪ；???图３－５未加入Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ变换器输入电压和输入电流波形??Ｆｉｇｕｒｅ?３－５?Ｉｎｐｕｔ?Ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?Ｉｎｐｕｔ?Ｃｕｒｒｅｎｔ?Ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｗｉｔｈｏｕｔ?Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ??２．加入Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ变换器输入电压、电流波形??图３－６为加入Ｂｏｏｓｔ－ＡＰＦＣ变换器时输入电压波形与输入电流波形。仿真结果??表明，加入有源功率因数校正技术后，变换器很好地完成了输入电流对电网电压的??相位跟踪，获得高功率因数，这大大降低了因输入电流畸变产生的无功功率，减少??了对电网的谐波污染。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]宽电压输入半桥型LLC谐振变换器设计与实验[J]. 朱姝姝,刘闯,胡耀华,宁银行.  电力电子技术. 2012(03)

博士论文
[1]用于电动汽车的车载充电机高效率谐振变换器研究[D]. 邓钧君.西北工业大学 2015

硕士论文
[1]两级式电动汽车车载充电器的研究[D]. 王培.北京交通大学 2017
[2]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
[3]数字控制电动汽车高性能车载充电机设计与研究[D]. 周贺.浙江大学 2016
[4]电动汽车车载充电器设计[D]. 赵东.北京交通大学 2015
[5]3.5kW电动汽车车载充电机的研究与实现[D]. 李星.电子科技大学 2013
[6]半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 童辉.南京理工大学 2012



本文编号：3522370