近年來(lái),由于電動(dòng)汽車(chē)低排放、節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),使其成為了汽車(chē)行業(yè)中新的寵兒。隨著電動(dòng)汽車(chē)的蓬勃發(fā)展,其相應(yīng)的充放電技術(shù)也有著日新月異的變化,充放電技術(shù)關(guān)系到電能的有效利用,因此先進(jìn)的充放電技術(shù)已成為電動(dòng)汽車(chē)研究的核心內(nèi)容之一。通常電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載動(dòng)力電池充電機(jī)和低壓蓄電池充電器設(shè)計(jì)為分離的裝置,這種方式浪費(fèi)了車(chē)載空間,推高了汽車(chē)成本。同時(shí)動(dòng)力電池充電機(jī)大部分不支持能量雙向流動(dòng)和V2G(Vehicle to Grid)功能,無(wú)法給用戶提供更好的使用體驗(yàn)。因此本文將在國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載動(dòng)力電池充電機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)相關(guān)功率電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行重用設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出了具有新型組合式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隔離型三端口DC/DC變換器的電動(dòng)汽車(chē)雙向功率變換器,該變換器將原有分離的車(chē)載動(dòng)力電池充電器和低壓蓄電池充電器進(jìn)行復(fù)用合并,并可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池給電網(wǎng)回饋電能的功能。本文首先根據(jù)雙向功率變換器比較復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景及技術(shù)要求,選擇單相全橋AC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為雙向功率變換器的第一級(jí)結(jié)構(gòu),選擇隔離型三端口全橋DC/DC變換器作為雙向功率變換器的第二級(jí)結(jié)構(gòu),這兩級(jí)結(jié)構(gòu)在功能上相輔相成,最終實(shí)現(xiàn)所要求的功能。其次簡(jiǎn)要的分析了雙向功率變換器在不同應(yīng)用場(chǎng)景下所能實(shí)現(xiàn)的不同工作模式,及單相全橋AC/DC部分和隔離型三端口DC/DC變換器部分分別在不同工作模式下的工作原理和工作方式。然后根據(jù)雙向功率變換器的工作原理并結(jié)合系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)電路,建立雙向功率變換器兩級(jí)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而推導(dǎo)出兩級(jí)結(jié)構(gòu)在不同工作模式下的傳遞函數(shù),并根據(jù)不同的工作模式提出了相應(yīng)的控制算法,利用MATLAB/Simulink軟件驗(yàn)證系統(tǒng)的算法及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正確性。最后在理論分析的基礎(chǔ)上,搭建出試驗(yàn)樣機(jī),并通過(guò)對(duì)硬件平臺(tái)的調(diào)試驗(yàn)證雙向功率變換器的理論正確性本文設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)雙向功率變換器,能完成三種不同的工作模式,實(shí)現(xiàn)了充放電功率電路的集成與重用。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM46
【部分圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文校正（Active Power Factor Correction，簡(jiǎn)稱 APFC）和 DC/DC 變換器組成；驅(qū)動(dòng)模塊中負(fù)責(zé)將動(dòng)力電池中的直流電變換為交流電給電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的變換器，主要是由 DC/DC 變換器和逆變器組成；輔助低壓電源模塊中負(fù)責(zé)將動(dòng)力電池中的電能變換給低壓蓄電池進(jìn)行充電的變換器，主要由一個(gè) DC/DC 變換器構(gòu)成。由此可以看出在傳統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)電源系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)能量不同方向的流動(dòng)，則需要多個(gè)變換器，這使得我們?cè)陔娫聪到y(tǒng)使用的開(kāi)關(guān)器件過(guò)多、體積過(guò)大、成本過(guò)高。本論文將根據(jù)傳統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)電源系統(tǒng)中的不足，設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)雙向功率變換器，使其能融合多種工作模式和集成電力電子器件，達(dá)到使用更少的器件來(lái)實(shí)現(xiàn)能量不同方向流動(dòng)的功能。

第一章 緒論然而這種傳統(tǒng)的 OBC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只具有單向的充電功能并不支持能量的雙向流動(dòng)且功能單一。由于人們現(xiàn)在需要將電動(dòng)汽車(chē)的充電機(jī)應(yīng)用在 V2G 等能量需要在不同方向流動(dòng)的場(chǎng)合。則傳統(tǒng) OBC 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能滿足此應(yīng)用場(chǎng)合故需要開(kāi)發(fā)高效率、高功率密度，支持能量雙向流動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池充放電設(shè)備[11]。

圖 1-2 傳統(tǒng) OBC 電路拓?fù)浯蟛糠值膶W(xué)者為了解決能量雙向流動(dòng)的問(wèn)題，都研究和采用了前后兩級(jí)結(jié)構(gòu)（AC/DC 和 DC/DC），如圖 1-3 所示。文獻(xiàn)[12-15]就是采用了圖 1-3 所兩級(jí)結(jié)構(gòu)，該隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)利用變壓器磁耦合實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。文獻(xiàn)[16-研究基于整流器的充放電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在保證電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)和正弦電前提下實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的充放電。以上文獻(xiàn)雖然都研究了動(dòng)力電池的充放電，但均未考慮低壓蓄電池充電的問(wèn)題，故還存在一定的局限性。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 崔晶;;倍流整流在低壓大電流開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;2015年04期

2 楊國(guó)亮;柳熹;馬宇坤;;純電動(dòng)汽車(chē)低壓供電系統(tǒng)的選型和分析[J];汽車(chē)工程師;2014年12期

3 薛軍凱;;當(dāng)前我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析[J];科技視界;2014年25期

4 陳潤(rùn)若;吳紅飛;邢巖;;一種適用于寬輸入電壓范圍的三端口變換器[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年27期

5 劉曉飛;張千帆;崔淑梅;;電動(dòng)汽車(chē)V2G技術(shù)綜述[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

6 薛飛;雷憲章;張野飚;劉紅超;高賜威;;電動(dòng)汽車(chē)與智能電網(wǎng)從V2G到B2G的全新結(jié)合模式[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年02期

7 陳柳欽;崔大山;;中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展政策舉措[J];時(shí)代汽車(chē);2011年09期

8 尚修香;胡曉清;;適用于汽車(chē)電源系統(tǒng)的全橋推挽式雙向DC-DC變換器[J];電源世界;2011年07期

9 宋維庭;耿新民;;基于PWM的電動(dòng)汽車(chē)V2G雙向充放電裝置研究[J];電工技術(shù);2011年07期

10 李瑾;杜成剛;張華;;智能電網(wǎng)與電動(dòng)汽車(chē)雙向互動(dòng)技術(shù)綜述[J];供用電;2010年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 謝軍;面向新能源的多端口DC-DC變流器研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

2 許海平;大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電工研究所）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊雁勇;雙向OBC中整流/逆變雙向變換器的研究設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2018年

2 王慧馨;用于車(chē)載充電機(jī)的雙向DC/DC諧振變換器的研究與設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2018年

3 劉峣;基于倍流整流全橋變換器的研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2017年

4 張艷杰;基于同步整流技術(shù)的高頻開(kāi)關(guān)電源的研究[D];華南理工大學(xué);2017年

5 紀(jì)婧;電動(dòng)汽車(chē)三端口全橋DC/DC變換器的研究[D];浙江大學(xué);2017年

6 楊旭;光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)三端口DC/DC變換器硬解耦與控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 周路遙;雙有源全橋雙向DC-DC變換器典型拓?fù)溲芯縖D];北京交通大學(xué);2016年

8 付愛(ài)莉;電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施投資價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 儲(chǔ)玉凱;基于V2G技術(shù)的車(chē)載雙向功率變換技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2016年

10 文鵬;電動(dòng)汽車(chē)輔助DC/DC變換器的設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2878635