适用于电动汽车充电桩的PWM整流电路的设计

发布时间：2017-07-29 03:02

  本文关键词：适用于电动汽车充电桩的PWM整流电路的设计

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【摘要】：常规电动汽车直流充电系统的整流部分大多采用二极管整流或者晶闸管相控整流。这类整流技术功率因素低,同时给电网带来了大量的谐波污染。而随着PWM整流技术的快速发展,PWM整流器较高的功率因素,能量的双向流动和对电网无污染的优点,引起了人们的关注。因此本论文重点讨论适用于电动汽车直流充电系统的三相电压型PWM整流电路的设计。在本论文中,首先通过对三相电压型PWM整流电路工作原理的讨论,建立了其三种不同的数学模型,并在matlab下仿真验证了三种坐标转换的可行性。其次为了选择合适控制策略,本论文讨论了双PI控制机制和SVPWM调制方法,并给出了PI参数计算表达式,扇区选择以及开关作用时间的计算方法,并在matlab中仿真验证了双PI调节和SVPWM控制机制。其次根据PWM整流电路控制理论的研究基础,本论文给出了适用于电动汽车充电系统的PWM整流电路的软硬件设计。该整流电路的输出功率为10kw,功率因素为90%以上,输出直流电压波动范围在±0.4V以内。最后本论文对系统整体进行matlab仿真,并得出了验证波形。为了验证系统设计的可靠性,本论文大多数章节均采用理论设计与matlab仿真相结合的方法。通过对仿真结果与期望值的对比分析,很好的证明了整流电路设计的正确性。
【关键词】：电动汽车充电桩 PWM 整流器 SVPWM 双闭环系统
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461;U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 PWM整流技术的发展现状9-10
• 1.3 论文的主要研究工作10-12
• 2 三相PWM整流器运行原理与数学建模12-22
• 2.1 三相电压型PWM整流器(VSR)的电路结构12-13
• 2.2 PWM整流电路原理分析13-15
• 2.3 单位功率因素下运行的三相VSR15-17
• 2.4 三相（A,B,C）静止坐标下的数学模型17-19
• 2.5 两相旋转坐标系下的数学模型19-20
• 2.6 三种坐标转换的matlab仿真20-21
• 2.7 本章小结21-22
• 3 三相PWM整流器的控制策略的选择与设计22-38
• 3.1 电流控制技术22-26
• 3.2 电流控制技术比较26
• 3.3 基于旋转坐标变换的双环PI控制器的设计26-29
• 3.4 SVPWM调制技术29-34
• 3.5 系统的控制策略的matlab仿真34-37
• 3.6 本章小结37-38
• 4 PWM整流器硬件设计38-48
• 4.1 PWM整流器系统设计分析38
• 4.2 系统控制器的选择38-39
• 4.3 电感的选择39-42
• 4.4 电容的选择42-44
• 4.5 整流器硬件电路设计44-45
• 4.6 电容电感对系统影响的matlab仿真45-47
• 4.7 本章小结47-48
• 5 整流器软件设计与系统仿真48-54
• 5.1 系统整体软件框图48
• 5.2 主程序流程48-49
• 5.3 中断程序流程49-51
• 5.4 系统的matlab仿真与分析51-53
• 5.5 本章小结53-54
• 6 总结与展望54-56
• 6.1 全文总结54
• 6.2 课题展望54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60

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本文编号：587148