汽車產(chǎn)業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè),在社會經(jīng)濟發(fā)展中扮演著至關重要的角色。近年來,由于汽車產(chǎn)銷量和保有量的快速增長,燃油車帶來的能源緊缺問題、環(huán)境污染問題也愈發(fā)突出。為了保障能源的可持續(xù)發(fā)展,大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的新能源汽車已是大勢所趨。在我國,純電動汽車是使用數(shù)量最多且增速最快的新能源汽車,隨著電動汽車的不斷推廣,生產(chǎn)廠家也越來越多,而且各廠家電動汽車的電池參數(shù)都各不相同。電池作為電動汽車的核心動力,根據(jù)不同的用途,其電壓等級也不盡相同。目前從200V～800V之間的都有,乘用車一般在200V～400V之間,貨運車一般在500V左右,大巴在500V～750V之間,往后大巴車電池電壓也有超過900V的趨勢。因此,寬跨度的充電電壓對充電設備提出了更高要求,本文主要針對輸出電壓范圍較寬同時兼具高效率的DC-DC變換器拓撲進行系統(tǒng)分析和研究。充電模塊作為充電設備的核心部分,電路拓撲常用的架構(gòu)方式為前后兩級,分別為PFC級和DC-DC級。前級PFC主要是實現(xiàn)整流和升壓的功能,后級DC-DC變換器拓撲主要是為了滿足所需直流輸出電壓的要求,本文只針對后級DC-DC變換器拓撲進行系統(tǒng)研究。在眾多DC-DC變換器中,LLC諧振變換器與PWM變換器比較而言,具有開關頻率高、傳輸效率高、功率密度大等優(yōu)點被廣泛應用于開關電源,并且還有自然軟開關的特性,可以在整個負載范圍內(nèi)完成更高效率的電能轉(zhuǎn)換。目前,多數(shù)充電模塊DC-DC級電路為交錯并聯(lián)LLC諧振拓撲,經(jīng)過對比研究,發(fā)現(xiàn)該拓撲仍然繼承著單個H橋LLC諧振變換器輸出電壓范圍不夠?qū)挼娜秉c。基于此,本文結(jié)合LLC諧振技術,提出將復合式全橋拓撲應用于充電模塊的DC-DC級電路中,詳細分析了移相模式和斬波模式下的拓撲工作原理與電壓增益關系,對每個開關管的驅(qū)動邏輯和數(shù)字實現(xiàn)方法進行了設計,通過閉環(huán)控制實現(xiàn)了目標要求。最后,在PSIM中建立了復合式全橋LLC諧振變換器仿真模型,利用該模型對本文中的理論研究及所提策略進行仿真分析,同時也搭建了相關實驗平臺,進行實際測試,結(jié)果表明了理論研究的正確性和所提策略的合理性。因此,復合式全橋LLC諧振變換器不僅解決了輸出電壓寬跨度的問題而且還保證了變換器的高效率運行。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM46
【部分圖文】：

高溫高壓特性可以使器件應用在條件更為苛電路拓撲結(jié)構(gòu)；高頻特性可以減小系統(tǒng)中無源元件的體積積和尺寸。如圖 1-1 所示為單個 H 橋 LLC 拓撲，把原來的，此電路的優(yōu)點很明顯，解決了高壓問題，電路結(jié)構(gòu)簡單：電壓增益范圍受限，達不到我們的需求[8-10]。

Fig.1-1 H-bridge LLC circuit topologyLC 諧振拓撲示為 Si-MOS 的三電平 LLC 諧振電路。在高電壓的需求下 Si-MOS，因為每個開關的承受電壓幾乎為輸入電壓的一SiC-MOS，所以成本稍微低一點，但是驅(qū)動邏輯會稍微復也存在范圍不夠?qū)挼膯栴}[11]。

如圖 1-3 所示為兩個 H 橋 LLC 交錯并聯(lián)電路。兩個 LLC ，輸出的電流紋波可以相互抵消，進一步減小輸出濾波電LLC 的缺點，增益特性不理想。當在頻率上限時加入調(diào)寬調(diào)的問題。又因為是多個 H 橋電路，每個開關需要單獨的PWM 數(shù)目要求較高，很多時候一個 DSP 芯片難以滿足[12-1

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本文編號：2834783