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汽车充电站功率因数校正技术研究
| 论文题名： | 汽车充电站功率因数校正技术研究 |
| 关键词： | 汽车充电站;功率因数校正;供电特性;单周期控制;DC/DC变换;拓扑结构 |
| 摘要： | 有源功率因数校正技术是减少谐波和提高功率因数的最有效工具，可以使设备功率因数接近于单位功率因数，是电力电子技术研究的热点。高效优越的PFC（功率因数校正）拓扑和控制方法也会为功率因数校正带来更好的效果，本文基于汽车充电站的供电特性，研究了基于单周期控制的前级VIENNA PFC和后级DC/DC变换的汽车充电站功率因数校正系统。 首先，介绍了有源功率因数校正的分类，常见控制方法，并分析了各自的优缺点。介绍了有源功率因数校正常见的单相PFC和三相PFC拓扑结构，简要阐述了其工作原理。 其次，结合充电站设备，选取VIENNA作为PFC主拓扑，分析其工作原理和工作过程。在分析单周期控制方法和PFC电路工作过程之后，将单周期控制和VIENNA拓扑结合起来，建立单周期控制VIENNA PFC的三相独立数学控制模型，给出PFC级控制原理图。根据充电结构，设计出电压闭环单周期控制后级Buck DC/DC变换器，并给出控制方程和结构图。 再次，将PFC级与DC/DC变换整合起来，建立汽车充电站功率因数校正系统并给出原理图，详细阐述了系统的工作过程，针对整个系统研究了 PFC级输出电容中点平衡、PFC级电压控制器参数、数字单周期算法等问题。 最后，对汽车充电站功率因数校正系统的主要参数和控制电路进行设计，利用MATLAB2012a中的Smiulink对整个功率因数校正系统进行仿真。仿真结果验证了基于VIENNA的PFC级的开关电压应力小、功率因数高、响应速度快、抗负载扰动强等优点，DC/DC变换器输出稳定，抗干扰能力强等优点，同时验证了输出中点自动平衡的正确性。结果还显示整个系统的功率因数校正效果良好，功率因数大于0.998，输入电流THD（总谐波畸变率）在4％以内，且呈现出良好的动静态性能。 |
| 作者： | 杜琪 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李少林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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