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两级式电动汽车车载充电器的研究
| 论文题名： | 两级式电动汽车车载充电器的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车载充电器;电路设计;控制策略 |
| 摘要： | 车载充电器安装于电动汽车内部，将交流电转换为符合车载蓄电池充电要求的直流电，是实现电动汽车充电的核心装置。 本文在研究了车载充电器工作原理和拓扑结构的基础上，确立了由交错并联Boost变换器和移相全桥变换器组成的功率主电路，设计了一种由前级AC-DC变换器和后级DC-DC变换器组成的两级式车载充电器。AC-DC变换器包括整流滤波电路、PFC功率主电路、PFC控制电路，用于将交流电压转换为直流母线电压，其中PFC功率主电路采用交错并联Boost变换器，以实现减小电流谐波，提高功率因数的目的;DC-DC变换器包括DC-DC功率主电路、DC-DC控制电路，用于将前级输出的直流母线电压转换为符合充电要求的直流电，其中DC-DC功率主电路采用移相全桥变换器，以实现开关管的零电压开关，减小开关损耗。建立了AC-DC变换器和DC-DC变换器功率主电路仿真模型，使用Saber软件进行仿真分析和参数优化，确立了相关电路参数。 为了满足充电器的控制要求，搭建了前后级变换器硬件电路，设计了波形发生电路、驱动电路、吸收电路、检测电路、谐振电路。其中，波形发生电路负责给PFC功率主电路和DC-DC功率主电路提供PWM信号;驱动电路负责将PWM信号进行功率放大后驱动PFC功率主电路和DC-DC功率主电路中的开关管。在分析了开关管开关特性的基础上，通过添加吸收电路，将开关管开关过程中产生的电压尖峰抑制在合理范围内;在分析了谐振电路电压电流变化规律的基础上，搭建了零电压开关电路，实现了开关管的零电压开通和零电压关断。设计了充电检测电路，采用两阶段充电法对蓄电池充电，实现了充电脉冲宽度的实时调整。在硬件电路的基础上，结合控制芯片，编写了相应的控制程序。 在实验室环境下，对设计的硬件电路进行了实验，并对实验波形和实验数据进行了分析，实验取得了满意的效果。 |
| 作者： | 王培 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 魏学业 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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