基于雙頻功率因數(shù)校正電動(dòng)汽車鋰電池充電器研究.pdf

1、本文闡述了電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)研究的背景和意義，介紹了世界各國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。在電動(dòng)汽車的發(fā)展過(guò)程中，電動(dòng)汽車的充電環(huán)節(jié)一直都是非常重要的一環(huán)。常規(guī)的充電系統(tǒng)整流環(huán)節(jié)采用不可控或者相控整流，整流器對(duì)電網(wǎng)造成了比較嚴(yán)重的諧波“污染”。隨著近些年“綠色能源”概念的提出，人們對(duì)電網(wǎng)“污染”源的整流器開(kāi)展了研究，用Boost電路進(jìn)行的功率因數(shù)校正技術(shù)是其中的一種，它可以使整流器網(wǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)波形正弦化，提高單位功率因數(shù)。
　　

2、 本文針對(duì)電動(dòng)汽車充電器，開(kāi)關(guān)頻率高，開(kāi)關(guān)損耗大，容量等級(jí)要求高等特點(diǎn)，將雙頻理論思想運(yùn)用到電動(dòng)汽車鋰電池充電器中。首先介紹了雙頻Boost變換器的工作原理，并對(duì)該變換器的主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。然后介紹了Boost變換器功率因數(shù)校正的幾種方法，通過(guò)對(duì)比研究，最終選定單周控制作為雙頻Boost變換器功率因數(shù)校正的方法。單周控制具有恒頻控制，控制簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文選取IR1150S作為基于單周控制的雙頻功率因數(shù)校正的

3、控制芯片，完成了主電路和控制電路參數(shù)的設(shè)計(jì)，并利用Matlab軟件搭建了該變換器的仿真模型，仿真結(jié)果表明，該變換器和傳統(tǒng)Boost PFC變換器具有近似相同的PFC效果，但要比傳統(tǒng)Boost PFC變換器的效率有所提升。
　　 移相全橋PWM變換器作為一種具有優(yōu)良性能的移相全橋變換器，其兩個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管都在零電壓軟開(kāi)關(guān)條件下運(yùn)行，開(kāi)關(guān)損耗小，開(kāi)關(guān)頻率固定，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上添加并聯(lián)電容和諧振電感，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制也簡(jiǎn)單，順應(yīng)了直流電源小

4、型化、高頻化的發(fā)展趨勢(shì)，因此該變換器在低壓大電流場(chǎng)合，有著廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)該變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，通過(guò)建立Buck變換器的小信號(hào)模型，推導(dǎo)出該變換器小信號(hào)模型，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。
　　 最后，本文基于充電理論，結(jié)合雙頻功率因數(shù)校正技術(shù)和移相全橋技術(shù)在低壓大電流應(yīng)用方面的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)基于雙頻功率因數(shù)校正的電動(dòng)汽車鋰電池充電器，并完成了主電路和控制電路的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該充電器不僅可