隨著電動汽車產業(yè)的蓬勃發(fā)展,車載充電技術成為近年來研究的熱點。車載充電機普遍采用兩級結構,由前級PFC和后級DC/DC組成。本文以PFC作為研究對象,使用SiC MOSFET作為高頻開關管,設計了一款工作在CCM工況下,最大輸出功率可達2.5Kw的圖騰柱無橋PFC變換器。首先,本文對各種主流的PFC拓撲進行了對比和介紹。其中,圖騰柱無橋PFC因共模干擾噪聲低,使用元器件數量少,效率高等優(yōu)勢被選為本文研究對象。然而,通過對圖騰柱無橋PFC開關過程進行分析得知:傳統(tǒng)Si MOSFET體二極管當作續(xù)流/整流二極管使用時,會產生不可忽視的反向恢復問題,使PFC電路無法工作在CCM工況。為了解決這一問題,本文介紹了兩組改進方案:一是采用電感耦合式交錯并聯(lián)圖騰柱拓撲,該拓撲由兩組工作在DCM下的圖騰柱無橋PFC單元組成,通過移相控制使兩個單元交替開啟,從而實現(xiàn)CCM;二是基于圖騰柱拓撲,選用具有低反向恢復特性的SiC MOSFET代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Si MOSFET作為高頻開關器件,達到提高系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性的目的。考慮到第一種方案電路拓撲復雜、控制難度較高,因此基于第二種方案進行研究與設計。接下來,本文根... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

016-2019我國新能源汽車分車型產銷量隨著我國電動汽車保有量快速增加，電動汽車充電成為急需解決的問題之

第1章緒論3針對這些問題，車載充電技術應運而生。車載充電機置于車內，具有體積較孝封閉性好、重量輕等優(yōu)點。目前，市場上乘用車的車載充電機功率范圍在2.5-6.6Kw，相比于充電樁，雖然功率普遍較小，但是使用方式簡單，不受時間和空間的限制，成為一種方便快捷的充電途徑。為了將電網提供的交流50Hz市電轉換為車載動力電池所需的直流電，車載充電機普遍采用兩級拓撲結構，由前級功率因數校正模塊PFC模塊和后級DC/DC變換器組成[10]，如圖1.2所示。圖1.2車載充電機構成在缺少PFC的應用中，為了將交流50Hz的市電轉化為DC/DC可用的直流電源，傳統(tǒng)的不控整流橋電路及工作波形如圖1.3所示。可以看出，只有當輸入交流電壓峰值高于輸出電容電壓時，二極管才能夠正向導通，因此交流輸入電流呈現(xiàn)脈沖波形，此時電網的PFC值很低。圖1.3整流橋電路及工作波形功率因數的定義為：有用功率和視在功率的比值，因此PF<=1，對于單相正弦交流輸入電路()12sininVt=Ut，表達式為111122112cos=cos...PUIPFSUII==++················(1.1)

第1章緒論3針對這些問題，車載充電技術應運而生。車載充電機置于車內，具有體積較孝封閉性好、重量輕等優(yōu)點。目前，市場上乘用車的車載充電機功率范圍在2.5-6.6Kw，相比于充電樁，雖然功率普遍較小，但是使用方式簡單，不受時間和空間的限制，成為一種方便快捷的充電途徑。為了將電網提供的交流50Hz市電轉換為車載動力電池所需的直流電，車載充電機普遍采用兩級拓撲結構，由前級功率因數校正模塊PFC模塊和后級DC/DC變換器組成[10]，如圖1.2所示。圖1.2車載充電機構成在缺少PFC的應用中，為了將交流50Hz的市電轉化為DC/DC可用的直流電源，傳統(tǒng)的不控整流橋電路及工作波形如圖1.3所示�？梢钥闯觯挥挟斴斎虢涣麟妷悍逯蹈哂谳敵鲭娙蓦妷簳r，二極管才能夠正向導通，因此交流輸入電流呈現(xiàn)脈沖波形，此時電網的PFC值很低。圖1.3整流橋電路及工作波形功率因數的定義為：有用功率和視在功率的比值，因此PF<=1，對于單相正弦交流輸入電路()12sininVt=Ut，表達式為111122112cos=cos...PUIPFSUII==++················(1.1)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于大功率全SiC器件的變換器研究[J]. 張慶,張小勇,饒沛南,施洪亮,趙明銳,周帥.  機車電傳動. 2018(06)
[2]“十三五”我國純電動汽車戰(zhàn)略規(guī)劃分析[J]. 于保軍,于文函,孫倫杰,司蘇美.  汽車工業(yè)研究. 2018(02)
[3]電動汽車充電方式淺析[J]. 吳睿龍.  汽車實用技術. 2017(17)
[4]車載充電機產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 王佳.  汽車工業(yè)研究. 2016(12)
[5]基于ICE2PCS01的有源功率因素校正的電路設計[J]. 宋職政,羊彥,孟超普.  電子設計工程. 2013(07)
[6]節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃[J].   中國汽車界. 2012(08)

博士論文
[1]中功率單相AC/DC標準化及相關穩(wěn)定性研究[D]. 吳新科.浙江大學 2006

碩士論文
[1]無橋Boost PFC變換器的控制策略研究[D]. 秦飛虎.廣西大學 2019
[2]基于寬禁帶功率器件的高效率Boost型PFC整流器設計與實現(xiàn)[D]. 陳子博.華中科技大學 2019
[3]基于氮化鎵器件的電動汽車充電機中無橋PFC應用技術研究[D]. 程章格.重慶大學 2018
[4]基于圖騰柱和LLC拓撲的車載充電機設計[D]. 董振華.電子科技大學 2018
[5]連續(xù)導通模式圖騰柱無橋PFC變換器的分析與設計[D]. 錢圣寶.東南大學 2017
[6]單周期控制的無橋式Sepic功率因數校正電路研究[D]. 邱金燕.大連理工大學 2015
[7]圖騰柱無橋PFC變流器研究[D]. 陳喜亮.浙江大學 2014
[8]基于單周期控制的功率因數校正技術的研究[D]. 孟娜.浙江工業(yè)大學 2010



本文編號：3291449