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数字式ZVS移相全桥电动汽车充电器
| 论文题名： | 数字式ZVS移相全桥电动汽车充电器 |
| 关键词： | 移相全桥;电动汽车充电器;人机交互设计;控制策略 |
| 摘要： | 能源的短缺及环保的重要性,促使零排放、污染小的电动汽车日益成为全球关注的焦点,如何实现电动汽车快速、安全、高效的充电,成为业界研究的主要热点之一。 移相全桥ZVS DC/DC变换器可实现软开关和大功率的能量变换,适用于电动汽车充电领域。本课题围绕该变换器的特点,分析了其工作原理、占空比丢失、软开关实现及整流管电压过冲和电流振铃现象等关键问题,并遵循模块化、集成化设计思想,结合DSP芯片采用数字移相控制方式、次级有源钳位及自适应PI算法设计制作了一款10kW的原理样机。 第一章介绍了电动汽车充电器的研究现状及DC/DC变换器的发展,包括器件、软开关、控制策略等,对移相全桥变换器常见的问题和国内外学者提出的改进方法进行了阐述。第二章分析了移相全桥变换器的工作原理,就移相全桥变换器设计的几个关键问题进行了详细阐述:ZVS实现、占空比丢失及整流管电压过冲和电流振铃问题。第三章为主电路设计实现,对各模块器件进行了参数计算,给出了相应的选型依据,并进一步设计实现了驱动、采样、保护电路及功率PCB板。第四章为控制电路设计实现,包括数字控制芯片的选型、控制板总体及人机交互的设计,移相、次级有源钳位控制及自适应PI算法的设计实现。第五章为系统仿真及实验,在PLECS软件环境下进行了开环仿真,验证了设计参数的正确性。搭建了相应的实验平台,并通过实验波形和数据对变换器性能进行了验证。第六章为总结与展望,总结了课题的研究成果,指出了进一步的优化改进之处。 本课题研制了应用于电动汽车充电领域的高效能大功率的数字化DC/DC变换器,提出了新颖的控制策略及优化控制算法,验证了全桥ZVS的实现,解决了整流侧电压过冲及振铃的问题,构建了一个新型的实验平台,为关键问题的进一步深入研究奠定了基础。 |
| 作者： | 朱栋 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 车延博 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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