电动汽车车载充电机若干关键技术研究

发布时间：2023-10-28 18:21

　　节能减排己成为全世界共同关注的焦点,而电动汽车由于兼具清洁环保的特征已成为新能源汽车的主要发展方向。电动汽车车载充电机作为当下电动汽车不可或缺的一个核心部件,其相关共性关键技术的研究对于电动汽车的发展具有重要意义。在两级级联架构的车载充电机结构中,针对前级PFCAC/DC变换器,传统PI双闭环控制器由于受到带宽与增益等限制,造成控制器动态性能与鲁棒性较差,因此,研究设计高性能的控制器成为急需解决的关键问题之一。此外,由于铝电解电容广泛应用于车载充电机变换器输出滤波电路中,而电解电容的的失效会导致充电机出现炸机等故障且寿命较低,极大的影响了系统的可靠性,故车载充电机的无电解电容化将成为研究热点。针对车载充电机后级DC/DC变换器,为了实现变换器的高效运行,已有研究并提出了多种改进拓扑结构,而对于改进的拓扑结构需要选用恰当的方法对变换器进行小信号建模分析研究,从而为控制器的匹配设计奠定基础。论文采用集成功率解耦的PFC AC/DC变换器的一体化解决方案,通过建立PFCAC/DC变换器的超局部模型,匹配设计变换器的无模型功率控制器,旨在提高系统动静态特性的同时兼顾提升系统鲁棒性。在此基础上,...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 车载充电机变换器拓扑结构
        1.2.2 车载充电机变换器的控制策略
        1.2.3 新技术研究
    1.3 本文的主要内容及章节安排
第二章 PFC AC/DC变换器设计及无模型功率控制
    2.1 PFC AC/DC变换器工作原理分析
    2.2 PFC AC/DC变换器主电路设计
        2.2.1 输入电感计算
        2.2.2 输出滤波电容计算
        2.2.3 整流桥选型
        2.2.4 功率器件选型
    2.3 PFC AC/DC变换器无模型功率控制
        2.3.1 输入功率与输出功率的关系
        2.3.2 无模型控制
        2.3.3 PFC AC/DC变换器的无模型功率控制律
    2.4 PFC AC/DC变换器系统设计
        2.4.1 采样调理电路设计
        2.4.2 驱动电路设计
        2.4.3 软件配置
    2.5 系统仿真与实验分析
        2.5.1 系统仿真分析
        2.5.2 实验分析
    2.6 本章小结
第三章 集成功率解耦的PFC AC/DC变换器
    3.1 功率解耦电路工作过程分析与建模
    3.2 功率解耦电路关键元器件参数设计
        3.2.1 功率开关管选型
        3.2.2 电容参数计算
        3.2.3 滤波电感设计及参数计算
    3.3 功率解耦电路控制器设计
    3.4 功率解耦电路的实现
        3.4.1 采样调理电路设计
        3.4.2 驱动电路设计
    3.5 系统仿真研究与实验测试
        3.5.1 系统仿真研究
        3.5.2 实验测试
    3.6 本章小结
第四章 改进移相全桥变换器的分析与建模
    4.1 变换器工作原理分析
    4.2 变换器小信号建模
    4.3 关键元器件参数设计
        4.3.1 谐振电感设计
        4.3.2 并联电容设计
        4.3.3 输出滤波电感设计
        4.3.4 输出滤波电容设计
    4.4 控制器设计
    4.5 系统仿真分析
    4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3857529