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电动汽车电池组充放电变换器的研制
| 论文题名： | 电动汽车电池组充放电变换器的研制 |
| 关键词： | 电动汽车;电池组;变换器;充电模式;备用电源模式 |
| 摘要： | 汽车总量的增加使尾气成为现代城市最主要的大气污染源之一，导致了大量不可再生能源的快速消耗。在大力发展节能减排和促进低碳经济发展的环境下，以电动汽车为代表的节能型、环保型新能源汽车得到了关注和推广。同时电动汽车配套的相关服务领域也需要快速发展，为了满足市场中电动汽车对能量的需求需要大规模的建设充电桩，但是充电桩应用还没有完全普及，而且建设充电站会占用大量的土地；目前市场上存在分体式的车载充电器和车载逆变器，它们不仅工作效率较低而且占用了汽车的使用空间。所以基于同一平台且能够实现多功能和高效率的变换器是未来能量供给设施的发展方向。 针对上述存在情况，本文欲研究一种先进的电动汽车电池组充放电变换器。本变换器主要有两大工作模式：充电模式和备用电源模式。变换器可以根据用户的需求在两大工作模式间自动切换。当变换器工作于充电模式时，双向PWM变流器工作为PFC整流器，将交流电能整流后的直流作为变换器的直流母线电压，双向DC-DC变流器此时工作于Buck变换器模式，将变换器的直流母线转换为电池组的充电电压。当变换器工作于备用电源模式时，双向DC-DC变流器此时工作于 Boost变换器模式，将电池组的电能升压转换为恒定的直流电压作为变换器的直流母线电压，此时双向 PWM变流器工作为逆变器，将直流电能转换为纯正弦交流电能。本文重点介绍了变换器的前后级拓扑原理、技术规格以及变流器IGBT模块的选型，计算分析了双向PWM变流器和双向DC-DC变流器中所选IGBT和FWD在充电模式和备用电源模式中不同工况下的损耗；对变换器利用软件 PSIM仿真与硬件搭接和测试，将硬件测试结果与实验仿真模型的数据和波形进行了分析对比，数据与波形结果均符合本研究的设计要求。 本文分析了变换器的工作原理和结构组成，通过仿真与测试证明了本变换器的可行性。当电动汽车电池组需要充电时，变换器通过电缆与标准市电交流插座连接实现为电动汽车电池组进行充电，实现即插即充；当行车在外或家庭停电时将电动汽车电池组作为一个备用电源，通过变换器产生标准的交流电能。 |
| 作者： | 潘家兴 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 吕常智;谢力华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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