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电动汽车车载充电机功率因数校正技术的研究
| 论文题名： | 电动汽车车载充电机功率因数校正技术的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车载充电机;功率因数;校正电路;滑模控制 |
| 摘要： | 电动汽车充放电操作采用电力电子设备，给电网造成谐波污染，带来电能质量下降，因此需要采取措施加以限制。本文根据目前国内外对车载充电机功率因数校正技术的研究现状，确立了研究方向和具体研究内容。 首先，论文针对目前常用的车载充电机升压型功率因数校正(Boost PFC)整流电路的不足，研究一种单管三电平Boost PFC电路拓扑结构，根据其工作模式进行分析和数学建模，并采用适合该拓扑结构的经典级联PI控制算法和新型滑模控制算法，详细地设计了级联PI控制器的PI参数和滑模控制器的滑模面和控制律。 其次，在Simulink仿真环境下对所设计的车载充电机功率因数校正电路进行仿真，仿真结果表明相对于传统Boost PFC电路，单管三电平Boost PFC整流电路开关管应力减小至1/2，输入电感尺寸由3mH降为0.64mH，电路尺寸和EMI大大降低。在级联PI控制下电路THD约为6％，PF＞0.99;在滑模控制下电路THD仅为1.8％，PF＞0.995，皆实现车载充电机充电功率因数校正的目的。相对于级联PI算法，滑模控制抗干扰动态性能更佳。 最后，在仿真验证的基础上设计车载充电机实验样机，其中包括硬件电路设计和软件程序设计。硬件电路设计包括单管三电平Boost PFC主电路设计、传感器采集调理及过零检测电路设计、驱动电路设计。主要软件设计包括主程序设计、中断程序设计、初始化及自检模块程序设计、信号采样模块程序设计以及滑模控制算法模块程序设计等。对样机进行实验测试，实验结果与仿真结果保持一致，验证了研究的正确性和有效性。 |
| 作者： | 姚鑫 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 吉同舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京师范大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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