基于SiC并聯(lián)的電動(dòng)汽車車載雙向充電器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-24 18:20
該設(shè)計(jì)采用碳化硅(SiC)MOSFET并聯(lián)的方式完成了基于雙有源橋(DAB)與三相四線逆變器級(jí)聯(lián)的雙向充電系統(tǒng)。主要分析了TO-247封裝的開(kāi)關(guān)管在實(shí)際使用中寄生電感對(duì)驅(qū)動(dòng)與功率回路的影響,并針對(duì)該系統(tǒng)的工作特性,采用不同的門(mén)極電阻來(lái)減小開(kāi)關(guān)損耗以提高系統(tǒng)效率。最終,給出了該系統(tǒng)在不同工作模式下的控制策略,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了不同的控制策略在相應(yīng)的V2H、汽車并網(wǎng)(V2G)、汽車充電(G2V)模式下的可行性,為采用SiC設(shè)計(jì)電力電子設(shè)備提供了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化方法。
【文章來(lái)源】:電力電子技術(shù). 2020,54(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2開(kāi)關(guān)性能測(cè)試??Fig.?2?Switch?performance?test??(
圖3開(kāi)關(guān)管開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間測(cè)試??Fig.?3?Test?of?on?and?off?time?of?switch?tube??3l^f??A"(100?ns/格)??
電容相連接時(shí)需要直??流母排完成。為減小母排上的寄生電感,實(shí)際設(shè)計(jì)??中均以重疊的方式完成,并使其相互盡可能靠近,??以縮小回路的面積。寄生電感值由ANSYSQ3D仿??真軟件獲取,其分別為110.8?nH,55.55?nH。因此,??在電池輸入端與直流母線端均需要添加合適的高??壓陶瓷電容來(lái)吸收系統(tǒng)運(yùn)行中的高頻沖擊電壓。??3.3?系統(tǒng)熱參數(shù)分析??為使開(kāi)關(guān)管能有效的散熱,通過(guò)比較多種導(dǎo)??熱墊效果,最終使用HF300P導(dǎo)熱墊作為導(dǎo)熱絕??緣材料與銅散熱板相貼。測(cè)試的結(jié)果見(jiàn)圖6,系統(tǒng)??熱阻大幅度下降,可保證系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行。??A結(jié)構(gòu)??SVPWM為空間矢量脈寬調(diào)制;SPWM為正弦脈寬調(diào)制。??圖7系統(tǒng)控制框圖??Fig.?7?System?control?block?diagrams??G2V模式下該雙向充電器通過(guò)電網(wǎng)向電動(dòng)??汽車電池充電,逆變器部分采用傳統(tǒng)的變換??完成對(duì)功率因數(shù)的校正,且不使能中線橋臂。同??時(shí),由于電池電壓的不斷變化,為保證DC/DC部??分盡可能的實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通技術(shù),其采用電壓環(huán)作??為控制環(huán),保證母線電壓恒等于1.5倍電池電??壓。并在整個(gè)充電過(guò)程中采集AC/DC與DC/DC??第54卷第9期??2020年9月??電力電子技術(shù)??Power?Electronics??Vol.54,?No.9??September?2020??存在24?nH的電感。為減少寄生參數(shù)的影響,驅(qū)動(dòng)??回路應(yīng)盡可能地驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的門(mén)極,并通過(guò)合理的??PCB設(shè)計(jì)使驅(qū)動(dòng)回路的面積達(dá)到最小,使得通過(guò)??驅(qū)動(dòng)回路的磁通量最小,可大大提髙驅(qū)動(dòng)回路的??穩(wěn)定性。由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)回路寄生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單相集成充電器減弱二次諧波影響的研究[J]. 劉陵順,葛寶川,王賽,郭鵬. 微電機(jī). 2018(06)
碩士論文
[1]單相PWM整流器新型控制策略在車載充電器中的研究[D]. 吳璟玥.華南理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3098172
【文章來(lái)源】:電力電子技術(shù). 2020,54(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2開(kāi)關(guān)性能測(cè)試??Fig.?2?Switch?performance?test??(
圖3開(kāi)關(guān)管開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間測(cè)試??Fig.?3?Test?of?on?and?off?time?of?switch?tube??3l^f??A"(100?ns/格)??
電容相連接時(shí)需要直??流母排完成。為減小母排上的寄生電感,實(shí)際設(shè)計(jì)??中均以重疊的方式完成,并使其相互盡可能靠近,??以縮小回路的面積。寄生電感值由ANSYSQ3D仿??真軟件獲取,其分別為110.8?nH,55.55?nH。因此,??在電池輸入端與直流母線端均需要添加合適的高??壓陶瓷電容來(lái)吸收系統(tǒng)運(yùn)行中的高頻沖擊電壓。??3.3?系統(tǒng)熱參數(shù)分析??為使開(kāi)關(guān)管能有效的散熱,通過(guò)比較多種導(dǎo)??熱墊效果,最終使用HF300P導(dǎo)熱墊作為導(dǎo)熱絕??緣材料與銅散熱板相貼。測(cè)試的結(jié)果見(jiàn)圖6,系統(tǒng)??熱阻大幅度下降,可保證系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行。??A結(jié)構(gòu)??SVPWM為空間矢量脈寬調(diào)制;SPWM為正弦脈寬調(diào)制。??圖7系統(tǒng)控制框圖??Fig.?7?System?control?block?diagrams??G2V模式下該雙向充電器通過(guò)電網(wǎng)向電動(dòng)??汽車電池充電,逆變器部分采用傳統(tǒng)的變換??完成對(duì)功率因數(shù)的校正,且不使能中線橋臂。同??時(shí),由于電池電壓的不斷變化,為保證DC/DC部??分盡可能的實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通技術(shù),其采用電壓環(huán)作??為控制環(huán),保證母線電壓恒等于1.5倍電池電??壓。并在整個(gè)充電過(guò)程中采集AC/DC與DC/DC??第54卷第9期??2020年9月??電力電子技術(shù)??Power?Electronics??Vol.54,?No.9??September?2020??存在24?nH的電感。為減少寄生參數(shù)的影響,驅(qū)動(dòng)??回路應(yīng)盡可能地驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的門(mén)極,并通過(guò)合理的??PCB設(shè)計(jì)使驅(qū)動(dòng)回路的面積達(dá)到最小,使得通過(guò)??驅(qū)動(dòng)回路的磁通量最小,可大大提髙驅(qū)動(dòng)回路的??穩(wěn)定性。由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)回路寄生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單相集成充電器減弱二次諧波影響的研究[J]. 劉陵順,葛寶川,王賽,郭鵬. 微電機(jī). 2018(06)
碩士論文
[1]單相PWM整流器新型控制策略在車載充電器中的研究[D]. 吳璟玥.華南理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3098172
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