20kW電動汽車充電模塊的設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-11 15:59
隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全球能源消耗巨大,隨之而來的環(huán)境問題也愈加嚴(yán)重,電動汽車是當(dāng)前新型的節(jié)能環(huán)保的交通工具,近幾年得到國家的大力扶持。電動汽車的發(fā)展離不開配套充電設(shè)施的完善,設(shè)計高效率、高功率密度、安全可靠、通用性強的充電模塊是當(dāng)前的研究熱點。本文選擇VIENNA拓?fù)涔β室驍?shù)校正(Power Factor Correction,PFC)電路加LLC全橋諧振變換器的兩級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),滿足電網(wǎng)對接入電網(wǎng)設(shè)備功率因數(shù)的要求的同時,輸出電壓范圍覆蓋200V-750V,滿足充電模塊對通用性的要求。VIENNA整流模塊為三電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及LLC全橋諧振變換器采用的交錯并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),能夠減輕開關(guān)管的電壓應(yīng)力,有利于開關(guān)管的選擇。LLC軟開關(guān)的應(yīng)用減少了 DC-DC變換器的開關(guān)損耗,使得可以進(jìn)一步提升變換器的工作頻率,提高充電模塊的整體功率密度。首先,本文分別介紹了整流模塊和DC-DC模塊的拓?fù)溥x擇,通過分析電動汽車充電模塊的設(shè)計要求,選擇了 VIENNA整流器加LLC全橋諧振變換器的兩級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。比較VIENNA整流器基于自然坐標(biāo)系下的不同控制策略,結(jié)合工程實際,最終選擇載波移相的電流取絕對值的基于...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一三相不可控整流電路
為了改善拓展PWM整流器在高壓范圍的應(yīng)用,日本長岡科技大學(xué)的Nabae在??1981年在IEEE工業(yè)應(yīng)用年會上提出了一種新型整流拓?fù),即中點箝位式(Neutral??P〇intClamped,NPC)三電平整流器[9],如圖1-6中所示,此舉開創(chuàng)了多電平整流器??的新階段。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直流輸出側(cè)由兩個電容串聯(lián),和兩電平PWM整流器相??同,該電容的作用為電壓支撐以及濾除高次諧波的作用。中點箝位式三電平整流器??的每相橋臂包括四個開關(guān)管和兩個二極管,和兩電平PWM整流器相比,新增加的??二極管和開關(guān)管可以使交流電壓箝位在直流電壓中點,這樣每相就可以得到??0和三個電平,因此具有相對出色的性能:1)每相可以得到三??種電平,交流側(cè)階梯波階數(shù)增多,波形更接近正弦波,因此諧波含量也更少。在滿??足相同的諧波指標(biāo)時,可以使用更低的開關(guān)頻率,減少開關(guān)損耗。同時電壓從一個??電平跳到另一個電平
不同于傳統(tǒng)的中點箝位式三電平整流器,1994年,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的??J.W.Kolar教授提出了一種三相三電平整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即VIENNA整流器,其基本??拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-7所示間。^????i[D1?i[D3?iiD5??。?C,?+?E/2??4?,?&丨?I??Q?A????Ua?4?Sb?I??n?-〇-r^??,???〇?rl??Ub?K?c?^?T??q?pnn〇???Z???Uc??C2?豐?E/2??a?D2?a?D4?i[D6?+??圖1-7三相三電平VIENNA整流拓?fù)??Fig.?1-7?Three-phase?three-level?VIENNA?rectification?topology??根據(jù)交流開關(guān)的實現(xiàn)形式不同,VIENNA整流器主要的幾種結(jié)構(gòu)如圖1-8所??7Jn?〇??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]世界冰川消融與海平面上升[J]. 莫杰,彭娜娜. 科學(xué). 2018(05)
[2]基于移相補償?shù)娜珮騆LC諧振變換器交錯并聯(lián)技術(shù)[J]. 趙清林,劉會峰,袁精,崔高峰. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[3]雙載波移相調(diào)制的三相整流關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 王亮,張東來,王毅,孫寶奎. 電氣傳動. 2017(03)
[4]新能源電動汽車充電站發(fā)展趨勢探討[J]. 郝亞惠. 城市建設(shè)理論研究(電子版). 2016(21)
[5]適用于寬輸出范圍的混合控制全橋LLC電路[J]. 楊瞻森,馬皓,杜建華. 電源學(xué)報. 2017(01)
[6]三電平SVPWM與CBPWM算法的內(nèi)在聯(lián)系研究[J]. 方輝,宋文勝,馮曉云,葛興來,丁榮軍. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[7]中國電動汽車發(fā)展的可行性分析[J]. 廖超. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊. 2014(30)
[8]帶中點電位平衡控制的VIENNA整流器簡化SVPWM雙閉環(huán)控制[J]. 姜海鵬,劉永強. 電機(jī)與控制學(xué)報. 2014(02)
[9]單周期控制的三相三電平VIENNA整流器輸出中點電位分析及控制方法研究[J]. 韋徵,陳新,樊軼,龔春英. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2013(15)
[10]基于SVPWM的Vienna整流器矢量控制策略的研究[J]. 張豪,侯圣語. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
博士論文
[1]電網(wǎng)受干擾時VIENNA整流器同步與控制方法的研究[D]. 劉森森.浙江大學(xué) 2012
[2]高功率因數(shù)VIENNA整流器控制策略的研究[D]. 張東升.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 張興.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于混合調(diào)制的寬輸出范圍的全橋三電平LLC諧振變換器[D]. 畢兆巖.燕山大學(xué) 2018
[2]三相三線制三電平維也納整流器的研究與設(shè)計[D]. 騰云亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]6kW電動汽車充電樁三相整流模塊研究與設(shè)計[D]. 齊如軍.華南理工大學(xué) 2016
[4]VIENNA整流器雙斜坡比較SPWM控制研究[D]. 童兆平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]電動汽車車載充電器設(shè)計[D]. 趙東.北京交通大學(xué) 2015
[6]基于移相全橋ZVS變換器的電動汽車直流充電電源設(shè)計[D]. 朱杰.武漢理工大學(xué) 2014
[7]混合控制全橋LLC諧振變換器的優(yōu)化設(shè)計[D]. 潘志杰.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]15kW移相全橋ZVS充電機(jī)的研制[D]. 陳宏.西南交通大學(xué) 2012
[9]LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器的研究[D]. 宮力.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3336455
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一三相不可控整流電路
為了改善拓展PWM整流器在高壓范圍的應(yīng)用,日本長岡科技大學(xué)的Nabae在??1981年在IEEE工業(yè)應(yīng)用年會上提出了一種新型整流拓?fù),即中點箝位式(Neutral??P〇intClamped,NPC)三電平整流器[9],如圖1-6中所示,此舉開創(chuàng)了多電平整流器??的新階段。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直流輸出側(cè)由兩個電容串聯(lián),和兩電平PWM整流器相??同,該電容的作用為電壓支撐以及濾除高次諧波的作用。中點箝位式三電平整流器??的每相橋臂包括四個開關(guān)管和兩個二極管,和兩電平PWM整流器相比,新增加的??二極管和開關(guān)管可以使交流電壓箝位在直流電壓中點,這樣每相就可以得到??0和三個電平,因此具有相對出色的性能:1)每相可以得到三??種電平,交流側(cè)階梯波階數(shù)增多,波形更接近正弦波,因此諧波含量也更少。在滿??足相同的諧波指標(biāo)時,可以使用更低的開關(guān)頻率,減少開關(guān)損耗。同時電壓從一個??電平跳到另一個電平
不同于傳統(tǒng)的中點箝位式三電平整流器,1994年,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的??J.W.Kolar教授提出了一種三相三電平整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即VIENNA整流器,其基本??拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-7所示間。^????i[D1?i[D3?iiD5??。?C,?+?E/2??4?,?&丨?I??Q?A????Ua?4?Sb?I??n?-〇-r^??,???〇?rl??Ub?K?c?^?T??q?pnn〇???Z???Uc??C2?豐?E/2??a?D2?a?D4?i[D6?+??圖1-7三相三電平VIENNA整流拓?fù)??Fig.?1-7?Three-phase?three-level?VIENNA?rectification?topology??根據(jù)交流開關(guān)的實現(xiàn)形式不同,VIENNA整流器主要的幾種結(jié)構(gòu)如圖1-8所??7Jn?〇??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]世界冰川消融與海平面上升[J]. 莫杰,彭娜娜. 科學(xué). 2018(05)
[2]基于移相補償?shù)娜珮騆LC諧振變換器交錯并聯(lián)技術(shù)[J]. 趙清林,劉會峰,袁精,崔高峰. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[3]雙載波移相調(diào)制的三相整流關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 王亮,張東來,王毅,孫寶奎. 電氣傳動. 2017(03)
[4]新能源電動汽車充電站發(fā)展趨勢探討[J]. 郝亞惠. 城市建設(shè)理論研究(電子版). 2016(21)
[5]適用于寬輸出范圍的混合控制全橋LLC電路[J]. 楊瞻森,馬皓,杜建華. 電源學(xué)報. 2017(01)
[6]三電平SVPWM與CBPWM算法的內(nèi)在聯(lián)系研究[J]. 方輝,宋文勝,馮曉云,葛興來,丁榮軍. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[7]中國電動汽車發(fā)展的可行性分析[J]. 廖超. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊. 2014(30)
[8]帶中點電位平衡控制的VIENNA整流器簡化SVPWM雙閉環(huán)控制[J]. 姜海鵬,劉永強. 電機(jī)與控制學(xué)報. 2014(02)
[9]單周期控制的三相三電平VIENNA整流器輸出中點電位分析及控制方法研究[J]. 韋徵,陳新,樊軼,龔春英. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2013(15)
[10]基于SVPWM的Vienna整流器矢量控制策略的研究[J]. 張豪,侯圣語. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
博士論文
[1]電網(wǎng)受干擾時VIENNA整流器同步與控制方法的研究[D]. 劉森森.浙江大學(xué) 2012
[2]高功率因數(shù)VIENNA整流器控制策略的研究[D]. 張東升.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 張興.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于混合調(diào)制的寬輸出范圍的全橋三電平LLC諧振變換器[D]. 畢兆巖.燕山大學(xué) 2018
[2]三相三線制三電平維也納整流器的研究與設(shè)計[D]. 騰云亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]6kW電動汽車充電樁三相整流模塊研究與設(shè)計[D]. 齊如軍.華南理工大學(xué) 2016
[4]VIENNA整流器雙斜坡比較SPWM控制研究[D]. 童兆平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]電動汽車車載充電器設(shè)計[D]. 趙東.北京交通大學(xué) 2015
[6]基于移相全橋ZVS變換器的電動汽車直流充電電源設(shè)計[D]. 朱杰.武漢理工大學(xué) 2014
[7]混合控制全橋LLC諧振變換器的優(yōu)化設(shè)計[D]. 潘志杰.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]15kW移相全橋ZVS充電機(jī)的研制[D]. 陳宏.西南交通大學(xué) 2012
[9]LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器的研究[D]. 宮力.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3336455
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