【摘要】：新能源汽車車載DC/DC充電機作為低壓電池充電設備,其工作性能及可靠性對汽車電氣網(wǎng)絡影響較大。LLC諧振變換器在車載DC/DC充電機應用領域由于具有抗干擾能力強、開關損耗低、開關頻率高等特點,成為該領域研究熱點。本文針對LLC諧振變換器的控制方法及均流特性進行研究,具有理論和工程意義�？紤]到LLC諧振變換器在應用過程中面臨高頻電壓增益調(diào)節(jié)困難、輸出電流紋波過大、濾波電容設計要求高等問題,本文針對其交直流特性進行了分析,給出了一種單相LLC諧振變換器改進混合控制策略,并對串并聯(lián)變換器均流特性進行分析及驗證其可行性,設計了一種四相ISOP型LLC諧振變換器。本文首先基于單相LLC諧振變換器特性分析設計了改進混合控制策略。分別基于FHA法建模及拓撲仿真,對PFM與PWM兩種控制策略下LLC諧振變換器交直流特性及局限性分析。針對PFM在高頻工況下電壓增益不可控以及PWM在高占空比工況下電壓增益不可控問題,基于實時分段控制方法,提出了一種結(jié)合PFM與PWM控制優(yōu)點的改進混合控制策略,保證了變換器電壓增益調(diào)控單調(diào)性。并通過實驗驗證了其有效性。針對串并聯(lián)形式LLC諧振變換器面臨的均流問題,本文對其均流特性及可行性進行分析,給出了ISOP串并聯(lián)方法。首先建立IPOP與ISOP型LLC諧振變換器的等效電路模型,引入電流均衡度指標,對IPOP與ISOP型串并聯(lián)諧振變換器的均流特性進行分析。針對IPOP串并聯(lián)方法下各相電流分配對諧振參數(shù)較為敏感的問題,本文采用ISOP串并聯(lián)方法進行變換器設計,并在全工作頻率范圍下對勵磁電感電流、串聯(lián)諧振電感電流與低壓側(cè)輸出電流進行了分析,滿足了紋波降低需求及軟開關需求。基于單相LLC諧振變換器改進混合控制策略及ISOP型LLC諧振變換器均流特性分析,本文設計了四相ISOP型LLC諧振變換器。為降低各相諧振變換器功率等級及輸出電流紋波,本文采用四相且各相交錯45度運行方法。通過對電壓增益曲線容感性區(qū)域劃分,確定最佳工作區(qū)域,對所設計四相ISOP型LLC諧振變換器的諧振參數(shù)進行設計�；贛atlab仿真軟件對所設計變換器進行了有效性驗證。最后搭建3 k W車載DC/DC充電機樣機實驗平臺,對變換器諧振參數(shù)設計合理性及均流特性分析正確性進行驗證;對改進混合控制策略下的電壓增益調(diào)控單調(diào)性進行驗證;對變換器動態(tài)響應及效率進行測試與驗證。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.7

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