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基于移相全桥软开关技术的车载充电机研究
| 论文题名： | 基于移相全桥软开关技术的车载充电机研究 |
| 关键词： | 车载充电机;移相全桥;软开关技术;电路设计;控制程序 |
| 摘要： | 随着环境污染和能源危机问题的不断加深，零污染、零排放的电动汽车逐渐成为了汽车发展的主流方向，而车载充电机作为电动汽车的核心部件也因为得到各车企和相关科研单位的高度重视而快速发展。在这发展的过程中，传统PWM硬开关车载充电机技术因损耗大、效率低等问题逐渐被市场淘汰，取而代之的软开关技术成为当今车载充电机的研究重点。在此背景下，本文通过对软开关技术的研究和总结，提出并实现了一种基于移相全桥ZVZCS软开关技术的车载充电机设计，对推动车载充电机的发展有着重要意义，具有较强的研究和实用价值。 本文从移相全桥ZVZCS软开关变换器的分析和研究出发。首先简述了它的控制方式、拓扑结构与参数设计，并以滞后臂串联二极管电路与移相控制方式为重点描述了此类电路拓扑的基本工作原理。 在此基础上，本文对车载充电机的硬件电路系统进行了设计，包括有源功率因数校正电路、移相全桥ZVZCS软开关电路、MOSFET驱动和移相控制电路、MCU控制和传感器检测电路四个部分。其中，本文重点介绍了移相全桥ZVZCS软开关电路关键元器件的参数选择。另外，结合上面设计的硬件电路和元器件参数，本文在Saber软件中搭建了滞后臂串联二极管电路的相应仿真模型，并完成了车载充电机关键电路模块的仿真验证。由仿真结果可知，车载充电机硬件电路工作稳定、输出正确、参数合理。 在软件系统设计方面，本文采用C语言在Keil MDK集成编译环境中完成了下位机控制程序设计，并利用 Labview定制了上位机软件，生成了图形控制界面，论文重点描述了该软件系统的设计流程及工作原理。 最后，综合硬件和软件系统设计，本文完成了车载充电机的实物制作，并根据参数指标搭建了相应的测试平台，进行了车载充电机的性能测试。测试结果表明，本文所设计实现的车载充电机能正常实现ZVZCS软开关，系统满载输出功率可达1.55KW，转换效率94％，功率因数大于0.97，恒压输出范围260~420V，恒流输出范围0~5A，电压误差小于0.47%，纹波小于0.98%，电流误差小于1%。以上所有指标均满足预期设计要求，该车载充电机性能达到了市场主流水平。 |
| 作者： | 侯康 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 吴友宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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