雙向車載充電機(jī)中寬范圍CLLC變換器的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-11-05 10:13
由于電動(dòng)汽車具有干凈安全可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)點(diǎn),電動(dòng)汽車行業(yè)在國家政策的鼓勵(lì)下得到了迅速的發(fā)展。隨之而來的是對電動(dòng)汽車車載充電機(jī)(On Board Charger,簡稱OBC)更高的要求。在越來越多的場合,車載充電機(jī)需要在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)充電功能的基礎(chǔ)上,將鋰電池作為儲(chǔ)能系統(tǒng)反向放電,可以同時(shí)起到穩(wěn)定供電、輔助供電的作用。這種實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)的車載充電機(jī)具有廣闊的應(yīng)用空間。OBC一般由前級PFC和后級DC/DC變換器組成。在雙向OBC的研究中,后級DC/DC變換器成為了研究重點(diǎn),要求具備寬范圍、高效率、高可靠性、高功率密度的工作特性。通過對雙向DC/DC變換器各種拓?fù)溥M(jìn)行對比,最終確認(rèn)使用CLLC雙向諧振變換器作為DC/DC變換器的拓?fù)。CLLC拓?fù)溆蒐LC拓?fù)溲葑兌鴣?通過在副邊加入諧振電容,使之在保持LLC優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上,具備雙向升降壓和軟開關(guān)的優(yōu)良特性。由于CLLC正反向運(yùn)行的工作特性不完全相同,這給設(shè)計(jì)帶來了一定難度,需要較詳細(xì)的工作狀態(tài)分析和準(zhǔn)確的增益曲線來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);ǚ治龇(FHA)是較為常見的傳統(tǒng)分析方法,然而在偏離諧振點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的偏差,難以給出精確的增益結(jié)果,限制了基波...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電動(dòng)汽車發(fā)展背景
1.1.2 雙向車載充電機(jī)介紹
1.2 雙向D/DC拓?fù)溲芯?br> 1.2.1 非隔離雙向DC/DC變換器
1.2.2 隔離型雙向DC/DC變換器
1.2.3 諧振型雙向DC/DC變換器
1.3 本文研究內(nèi)容介紹
第2章 CLLC變換器的增益特性分析
2.1 基波分析法
2.1.1 正向諧振頻率與增益表達(dá)式
2.1.2 反向諧振頻率與增益表達(dá)式
2.2 時(shí)域分析法
2.2.1 正向時(shí)域分析
2.2.2 反向時(shí)域分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 功率電路參數(shù)設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)
3.1 電路指標(biāo)
3.2 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2.1 確定變壓器匝比
3.2.2 諧振頻率的選取
3.2.3 死區(qū)時(shí)間和勵(lì)磁電感Lm的設(shè)計(jì)
3.2.4 電感比h的設(shè)計(jì)
3.2.5 電容比g的設(shè)計(jì)
3.3 電路關(guān)鍵器件選型
3.3.1 開關(guān)器件選型
3.3.2 諧振電容選型
3.3.3 變壓器設(shè)計(jì)
3.3.4 電感設(shè)計(jì)
3.3.5 關(guān)鍵芯片選型
3.4 電路損耗分析
3.4.1 開關(guān)器件損耗
3.4.2 磁性元件損耗
3.4.3 損耗對比
3.5 控制方案設(shè)計(jì)
3.5.1 閉環(huán)調(diào)頻控制
3.5.2 間歇工作控制
3.6 本章小結(jié)
第4章 雙向DC/DC電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.1 樣機(jī)介紹
4.1.1 樣機(jī)外觀
4.1.2 樣機(jī)原理與結(jié)構(gòu)
4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
4.2.1 測試設(shè)備及連接方式
4.2.2 典型波形與分析
4.2.3 增益特性分析
4.2.4 工作效率分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
附錄
本文編號:3860826
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電動(dòng)汽車發(fā)展背景
1.1.2 雙向車載充電機(jī)介紹
1.2 雙向D/DC拓?fù)溲芯?br> 1.2.1 非隔離雙向DC/DC變換器
1.2.2 隔離型雙向DC/DC變換器
1.2.3 諧振型雙向DC/DC變換器
1.3 本文研究內(nèi)容介紹
第2章 CLLC變換器的增益特性分析
2.1 基波分析法
2.1.1 正向諧振頻率與增益表達(dá)式
2.1.2 反向諧振頻率與增益表達(dá)式
2.2 時(shí)域分析法
2.2.1 正向時(shí)域分析
2.2.2 反向時(shí)域分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 功率電路參數(shù)設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)
3.1 電路指標(biāo)
3.2 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2.1 確定變壓器匝比
3.2.2 諧振頻率的選取
3.2.3 死區(qū)時(shí)間和勵(lì)磁電感Lm的設(shè)計(jì)
3.2.4 電感比h的設(shè)計(jì)
3.2.5 電容比g的設(shè)計(jì)
3.3 電路關(guān)鍵器件選型
3.3.1 開關(guān)器件選型
3.3.2 諧振電容選型
3.3.3 變壓器設(shè)計(jì)
3.3.4 電感設(shè)計(jì)
3.3.5 關(guān)鍵芯片選型
3.4 電路損耗分析
3.4.1 開關(guān)器件損耗
3.4.2 磁性元件損耗
3.4.3 損耗對比
3.5 控制方案設(shè)計(jì)
3.5.1 閉環(huán)調(diào)頻控制
3.5.2 間歇工作控制
3.6 本章小結(jié)
第4章 雙向DC/DC電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.1 樣機(jī)介紹
4.1.1 樣機(jī)外觀
4.1.2 樣機(jī)原理與結(jié)構(gòu)
4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
4.2.1 測試設(shè)備及連接方式
4.2.2 典型波形與分析
4.2.3 增益特性分析
4.2.4 工作效率分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
附錄
本文編號:3860826
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