【摘要】：電動(dòng)汽車是一類使用電能作為能量來(lái)源對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)行駛的車輛。與汽柴油車相比,電動(dòng)汽車具有零排放、噪音小、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)得以廣泛應(yīng)用。作為電動(dòng)汽車充電關(guān)鍵設(shè)備,有線充電樁的充電電纜在充電過(guò)程中使用不便,插頭的頻繁插拔會(huì)在接口處產(chǎn)生電火花,由此會(huì)帶來(lái)放電現(xiàn)象,對(duì)充電安全與電池的壽命產(chǎn)生不利影響。無(wú)線充電方式省去了充電線纜,有效回避了有線充電帶來(lái)的問(wèn)題。作為無(wú)線充電系統(tǒng)重要環(huán)節(jié),無(wú)線充電高頻電源對(duì)電能傳輸起著關(guān)鍵作用。高頻電源可以采用模擬電路對(duì)輸出觸發(fā)脈沖進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。但是通過(guò)模擬電路對(duì)高頻電源進(jìn)行控制具有工作不穩(wěn)定、輸出調(diào)節(jié)不精確和電路保護(hù)功能不完善等缺陷。將數(shù)字信號(hào)處理器DSP作為電源的主控制器,能夠有效地對(duì)高頻電源的輸出電壓、輸出頻率進(jìn)行精準(zhǔn)控制,并且可以監(jiān)控電源的工作狀態(tài),當(dāng)電源輸出電壓或電流超出保護(hù)限值時(shí),保護(hù)機(jī)制關(guān)斷觸發(fā)脈沖,從而避免工作中發(fā)生的過(guò)電壓、過(guò)電流,有效提高電源工作穩(wěn)定性與可靠性。本文對(duì)DSP控制的高頻電源進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。首先分析了高頻電源的工作原理,根據(jù)電源輸出指標(biāo)與輸入要求制定了高頻電源的總體設(shè)計(jì)方案,對(duì)電源主電路的結(jié)構(gòu)以及逆變電路的控制方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析了阻抗變換網(wǎng)絡(luò)對(duì)電源系統(tǒng)輸出特性的影響,通過(guò)仿真對(duì)變換網(wǎng)絡(luò)的作用進(jìn)行了驗(yàn)證。在建立電源控制模型的基礎(chǔ)上,提出了變電感參數(shù)參考模型自適應(yīng)控制方法。通過(guò)與閉環(huán)PI控制方法的仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了模型自適應(yīng)控制方法的有效性。其次對(duì)電源系統(tǒng)的主電路、控制電路以及采樣調(diào)理電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)并制作了高頻逆變電路PCB電路板。在硬件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電源的軟件控制主程序、觸發(fā)脈沖生成程序、軟啟動(dòng)與采樣保護(hù)程序。在CCS軟件調(diào)試平臺(tái)上進(jìn)行了程序的調(diào)試。最后在搭建電源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓信號(hào)以及輸入側(cè)為380V三相工頻電壓、輸出側(cè)接入負(fù)載線圈時(shí)對(duì)高頻電源的輸出電壓電流進(jìn)行觀測(cè),并且就PI控制方法與提出的變電感參考模型模糊自適應(yīng)控制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所開(kāi)發(fā)的高頻電源頻率、輸出電壓與輸出功率可以調(diào)節(jié),能根據(jù)線圈的實(shí)際狀況改變輸出頻率和輸出電壓;提出的參考模型控制方法相對(duì)于PI控制器,具有較小的超調(diào)量與過(guò)渡時(shí)間,在負(fù)載波動(dòng)時(shí)輸出電源電壓的波動(dòng)范圍滿足具有一定的理論和實(shí)用價(jià)值。
【圖文】：

表 4-2 半橋驅(qū)動(dòng)片 KP301H 部分參數(shù)Table 4-2 Partial parameter of half bridge driver KP301H參數(shù)名稱 參數(shù)值輸出高/低電平 VO+/VO-14/-4V輸入脈沖電壓峰值 VS15V上升延遲時(shí)間 trd50ns下降延遲時(shí)間 tfd150ns工作頻率 fSS40～200kHzP301H 對(duì)輸入脈沖的電平幅度要求為 15V，而 DSP 輸出的脈沖峰 DSP 與驅(qū)動(dòng)片之間加上電平放大電路對(duì)輸入驅(qū)動(dòng)電路的電平進(jìn)以 TC4427 為核心，TC4427 的作用是將輸入 3.3V 電壓抬升至 1鉗位穩(wěn)壓輸出至驅(qū)動(dòng)模塊 KP301H。電平放大與 KP301H 驅(qū)動(dòng)電

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文流電阻，Rm 為測(cè)量電阻，與調(diào)理電路有關(guān)。電壓霍爾傳感器變壓器線圈。LV25 P 傳感器的一二次側(cè)匝數(shù)比為 2500:100將被測(cè)直流電壓上限設(shè)為 300V，取 75kΩ，則一次側(cè)流過(guò)的 10mA。Rm 取 300Ω，則輸出至調(diào)理電路的電壓 Vref為10mA 300 =3VrefV ，Vref為 3V，，滿足了 DSP 的 A/D 轉(zhuǎn)換端口對(duì)輸入電壓不大于調(diào)理電路的功能是將電壓電流傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行濾波識(shí)別的電平。電壓、電流霍爾傳感器輸出的都是二次側(cè)繞組出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?DSP 能夠識(shí)別的電壓信號(hào)。調(diào)理電路
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM724;TN86

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