發(fā)布時(shí)間：2020-07-04 18:10

【摘要】：隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,電動(dòng)汽車發(fā)展十分迅猛,車載充電機(jī)作為電動(dòng)汽車的重要組件,是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。開發(fā)具有高效率、高諧波抑制性能、高可靠性等特點(diǎn)的高性能車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。本文以3.3kW全數(shù)字控制車載充電機(jī)電氣部分為主體展開設(shè)計(jì)和研究。首先,基于對(duì)現(xiàn)有方案和主要技術(shù)的調(diào)研,制定了主電路拓?fù)涞膬?yōu)選方案：前級(jí)無橋Boost PFC變換器加后級(jí)變壓器并串聯(lián)型全橋LLC諧振式DC/DC變換器。第二章在簡要分析了無橋Boost PFC變換器工作原理的基礎(chǔ)上,給出了主電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)結(jié)果,針對(duì)PFC電感,給出了實(shí)用的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；對(duì)功率電路進(jìn)行了全面細(xì)致的損耗分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的準(zhǔn)確性；PFC電感電流較大時(shí),電感表現(xiàn)出明顯的非線性,電感非線性特性嚴(yán)重限制了電流內(nèi)環(huán)帶寬的提高并影響電流內(nèi)環(huán)的穩(wěn)定性,本文從理論上分析了影響機(jī)理和影響后果,并總結(jié)了PI補(bǔ)償參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)考慮。針對(duì)寬電壓范圍輸出、高功率密度的應(yīng)用要求,本文在第三章提出了一種變壓器原邊并聯(lián)副邊串聯(lián)的全橋LLC諧振式DC/DC變換器,詳細(xì)分析了該電路的運(yùn)行原理及電路特性,并對(duì)兩變壓器間功率自動(dòng)均衡特性和軟開關(guān)特性進(jìn)行了單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；針對(duì)寬輸出電壓的充電需求,提出了一種實(shí)用的諧振參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,建立了優(yōu)化模型,并總結(jié)了一般性的設(shè)計(jì)步驟,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性；給出了磁性元件等功率元件參數(shù)設(shè)計(jì)的一般方法和設(shè)計(jì)結(jié)果,并進(jìn)行了損耗分析；設(shè)計(jì)了LLC電路閉環(huán)控制策略,驅(qū)動(dòng)策略及軟啟動(dòng)策略。最后,完成了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的制作并詳細(xì)分析了樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果,220Vac輸入條件下,整機(jī)效率最高可達(dá)96%,滿載效率高于95%。實(shí)驗(yàn)樣機(jī)展示了高效率、高功率因數(shù)、寬輸出電壓等優(yōu)異的性能,同時(shí)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;TM910.6

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