本文關(guān)鍵詞：一種適用于電動汽車充電機的串—并型LLC變換器研究

  更多相關(guān)文章： LLC變換器 充電機 交錯并聯(lián) 數(shù)模混合控制 Burst控制

【摘要】：在能源危機與環(huán)境污染的雙重壓力下,越來越多的國家開始推廣新能源汽車,其中以插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)和純電動汽車(Battery Electric Vehicles, BEVs)為主。在電動汽車發(fā)展的同時,汽車充電機也隨之受到越來越多的關(guān)注。電動汽車充電機的高可靠性、高效率和高功率密度及其控制方法已成為研究熱點。針對電動汽車充電機的要求,本文提出了一種基于交錯并聯(lián)的串-并型分體諧振電容式(Serial-Parallel Split Resonant Capacitor, SPSRC) LLC變換器。即在變換器高壓側(cè)的原邊采用串聯(lián),而在輸出端采用并聯(lián)方式的串-并型結(jié)構(gòu),并采用交錯控制策略,一方面有助于抑制因沒有輸出濾波電感而造成的較大電流紋波,從而提高電池的使用壽命；另一方面有助于變換器原邊開關(guān)管的選取,從而提高變換器的效率。單體諧振電容式與分體諧振電容式的變換器相比,分體諧振電容式的LLC能有效減小諧振電容上的電流應(yīng)力和防止起動時變壓器的飽和,并能減小輸入差模噪聲和直流側(cè)輸入電容的電流應(yīng)力。為提高效率和功率密度,對LLC電路采用變頻控制且設(shè)置較高諧振開關(guān)頻率；為了獲得較高的動態(tài)響應(yīng)速度,對充電機DC/DC變換器提出數(shù)�；旌峡刂频姆椒�。其中電壓和電流PI調(diào)節(jié)器均采用模擬電路實現(xiàn),調(diào)節(jié)器的輸出送至數(shù)字控制芯片的AD采樣口,在數(shù)字控制芯片中實現(xiàn)開關(guān)頻率的改變,以實現(xiàn)本論文中LLC變換器的變頻控制。為了實現(xiàn)充電機的多模塊化并聯(lián)擴容,本文還研究LLC變換器的下垂控制策略,分析了下垂控制的不同實現(xiàn)方法,并為本文中的充電機給出了具體的下垂控制策略。針對LLC諧振變換器在輕載時的輸出電壓增益失真問題,本文提出一種由軟件控制的Burst模式。通過設(shè)置輕載電流門限值并比較輸出電壓與設(shè)定電壓的大小,來實現(xiàn)輕載時的定頻固定占空比控制,從而確保輕載時輸出的穩(wěn)定。本文在小信號模型分析的基礎(chǔ)上給出了控制參數(shù)整定的方法,通過數(shù)�；旌峡刂七�實現(xiàn)了過壓、過流、過溫等保護,從而實現(xiàn)了充電機的穩(wěn)定和可靠運行。本文搭建了一臺5kW實驗樣機平臺,采用數(shù)�；旌峡刂七M行實驗,實驗結(jié)果均驗證了理論分析的正確性和有效性。原邊在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)了零電壓開關(guān),副邊整流管實現(xiàn)了零電流通斷,輸出電流紋波小,最高效率達96.42%。
【關(guān)鍵詞】：LLC變換器 充電機 交錯并聯(lián) 數(shù)�；旌峡刂� Burst控制
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景與意義9-10
• 1.2 電動汽車充電機的研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 電動汽車充電機的種類及架構(gòu)10-12
• 1.2.2 充電機DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 課題的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 SPSRC LLC變換器工作原理17-27
• 2.1 SPSRC LLC電路架構(gòu)的提出17-19
• 2.1.1 分體諧振電容式LLC電路的優(yōu)點17
• 2.1.2 串-并型LLC電路架構(gòu)17-19
• 2.2 分體諧振電容式LLC電路的工作模態(tài)分析19-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 控制策略的研究27-39
• 3.1 數(shù)�；旌峡刂品椒ǖ奶岢�28
• 3.2 電流環(huán)和電壓環(huán)控制的實現(xiàn)方法28-29
• 3.3 LLC諧振變換器交錯并聯(lián)的方案29-31
• 3.4 基于下垂控制的多模塊并聯(lián)均流控制策略31-32
• 3.5 Burst模式控制策略32-34
• 3.6 驅(qū)動脈沖控制信號的生成策略34-35
• 3.7 LLC諧振變換器的小信號模型35-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第四章 LLC變換器的軟硬件設(shè)計39-53
• 4.1 功率電路主要參數(shù)設(shè)計39-47
• 4.1.1 LLC諧振變換器的參數(shù)設(shè)計流程39-40
• 4.1.2 諧振參數(shù)設(shè)計40-43
• 4.1.3 磁件的設(shè)計43-46
• 4.1.4 主電路元件的選型46-47
• 4.2 控制電路和通信電路的設(shè)計47-50
• 4.2.1 控制電路的實現(xiàn)47-49
• 4.2.2 驅(qū)動電路49
• 4.2.3 通信電路49-50
• 4.3 軟件設(shè)計50-52
• 4.3.1 主程序設(shè)計流程50-51
• 4.3.2 CAN通信設(shè)計51
• 4.3.3 SCI通信設(shè)計51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 變換器的控制器設(shè)計和實驗分析53-60
• 5.1 變換器的控制器設(shè)計53-55
• 5.2 樣機實驗波形分析55-58
• 5.3 樣機效率測試58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 工作總結(jié)60
• 6.2 后續(xù)展望60-62
• 參考文獻62-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研項目69-71

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本文編號：1032703