本文關(guān)鍵詞：半橋三電平ZVS充電機(jī)及其并聯(lián)均流技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著世界環(huán)境和能源問題的日益惡化,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車對(duì)環(huán)境污染大、能源消耗大的問題引起了世界各國(guó)的擔(dān)憂,新能源汽車的發(fā)展受到了廣泛關(guān)注。充電機(jī)作為新能源汽車的充電設(shè)備,對(duì)于推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展具有重要作用。研制大功率、高安全可靠性和高工作效率的汽車充電機(jī)具有重要的意義。另外,為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車快速充電,充電樁普遍采用多充電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成分布式電源系統(tǒng)來提高充電樁容量。由于生產(chǎn)工藝和器件特性差異導(dǎo)致充電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)電流不均,因此需要研究充電機(jī)并聯(lián)均流技術(shù)。本文研究目標(biāo)為7.5kW半橋三電平ZVS充電機(jī)設(shè)計(jì)以及多充電機(jī)并聯(lián)均流技術(shù)方案的研究。本文首先介紹半橋三電平ZVS充電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后分析了半橋三電平ZVS直流變換器的工作原理和在有限雙極性控制方式下的各個(gè)工作模態(tài)。在此基礎(chǔ)上完成了充電機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì),包括:功率電路的功率器件參數(shù)計(jì)算和選型,電路參數(shù)采樣電路設(shè)計(jì),以TMS320F2812DSP為核心的控制電路和以CPLD為核心的對(duì)輸入過壓、輸出過壓和輸出過流等進(jìn)行硬件保護(hù)的保護(hù)電路設(shè)計(jì)。最后,利用CAN總線為多主總線以及抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)基于CAN總線的主從控制均流方案來實(shí)現(xiàn)多個(gè)充電機(jī)的并聯(lián)均流,并且,可以實(shí)現(xiàn)恒壓充電控制。本文研制了一臺(tái)控制頻率為100KHz,輸出功率為7.5KW,效率為93%的半橋三電平ZVS充電機(jī)。通過對(duì)樣機(jī)的主功率電路和控制電路進(jìn)行調(diào)試和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了半橋三電平ZVS充電機(jī)設(shè)計(jì)的正確性。通過MATLAB/Simulink對(duì)多充電機(jī)并聯(lián)均流進(jìn)行了仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于CAN總線的主從式并聯(lián)均流方案理論分析及設(shè)計(jì)方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：充電機(jī) 半橋三電平 ZVS軟開關(guān) 并聯(lián)均流
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491.8;TM910.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及意義10
• 1.2 電動(dòng)汽車充電機(jī)研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 充電機(jī)結(jié)構(gòu)組成11-12
• 1.2.2 關(guān)鍵技術(shù)12-15
• 1.3 論文的主要研究工作15-17
• 第二章 半橋三電平ZVS變換器17-33
• 2.1 半橋三電平ZVS變換器17-18
• 2.2 半橋三電平ZVS變換器的控制方法18-20
• 2.3 工作模態(tài)分析20-27
• 2.4 主開關(guān)ZVS實(shí)現(xiàn)條件和占空比丟失27-29
• 2.4.1 實(shí)現(xiàn)ZVS的條件27-28
• 2.4.2 占空比丟失28-29
• 2.5 半橋三電平ZVS變換器仿真29-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 充電機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)33-55
• 3.1 充電機(jī)的主要功能需求和技術(shù)指標(biāo)33-34
• 3.2 系統(tǒng)電路組成34
• 3.3 主功率電路設(shè)計(jì)34-42
• 3.3.1 工作頻率及開關(guān)管選擇34-36
• 3.3.2 主變壓器設(shè)計(jì)36-38
• 3.3.3 并聯(lián)諧振電容和串聯(lián)諧振電感選取38-39
• 3.3.4 隔直電容的選取39-40
• 3.3.5 輸出濾波電感設(shè)計(jì)40-41
• 3.3.6 輸出濾波電容設(shè)計(jì)41-42
• 3.4 測(cè)控電路設(shè)計(jì)42-49
• 3.4.1 控制電路42-44
• 3.4.2 信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)44-48
• 3.4.3 CAN隔離通信電路設(shè)計(jì)48-49
• 3.5 驅(qū)動(dòng)電路和供電電路設(shè)計(jì)49-53
• 3.5.1 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)49-52
• 3.5.2 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 充電機(jī)并聯(lián)均流技術(shù)的研究55-70
• 4.1 充電機(jī)并聯(lián)基本要求55
• 4.2 數(shù)字均流技術(shù)55-56
• 4.3 基于CAN總線的并聯(lián)均流方案設(shè)計(jì)56-62
• 4.3.1 CAN總線簡(jiǎn)介56-57
• 4.3.2 均流控制方案57-60
• 4.3.3 均流控制概述60-62
• 4.4 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)62-69
• 4.4.1 半橋三電平ZVS充電機(jī)小信號(hào)建模62-65
• 4.4.2 電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)65-68
• 4.4.3 電壓外環(huán)設(shè)計(jì)68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析70-81
• 5.1 充電機(jī)參數(shù)測(cè)試與結(jié)果分析70-75
• 5.1.1 樣機(jī)實(shí)物圖70-71
• 5.1.2 控制電路測(cè)試71
• 5.1.3 驅(qū)動(dòng)電路測(cè)試71-72
• 5.1.4 主電路參數(shù)測(cè)試72-74
• 5.1.5 效率測(cè)試74-75
• 5.2 均流效果仿真分析75-80
• 5.2.1 滿載實(shí)驗(yàn)76-77
• 5.2.2 輕載實(shí)驗(yàn)77-78
• 5.2.3 負(fù)載突變實(shí)驗(yàn)78-79
• 5.2.4 參考電壓突變實(shí)驗(yàn)79-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻碩期間取得的研究成果86-87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：720323