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4KW电动汽车车载充电机的研究与实现
| 论文题名： | 4KW电动汽车车载充电机的研究与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;车载充电机;拓扑结构;控制方式 |
| 摘要： | 随着经济的发展，机动车辆越来越多，能源与环境问题也越来越突出。电动汽车作为新能源汽车成为了解决上述问题的有效方法之一。车载充电机是电动汽车的充电核心设备，关系着电动汽车能量的来源。研究与设计一台性能良好的车载充电机不仅可以提高电动汽车蓄电池组的使用寿命，而且对电动汽车的推广和普及具有重要的现实意义。 车载充电机作为电力电子设备，也向着小型化、轻量化和数字化方向发展，而且充电机与电网直接相连，对输入功率因数、输入电流谐波、效率及输出电压纹波等性能提出了更高的要求，因此选择适当的拓扑结构及控制方式非常重要。 首先，论文分析了国内外厂家车载充电机的拓扑结构与充电方式，制定了车载充电机的整体设计方案，设计了一台功率为4KW的车载充电机。前级AC/DC部分采用Boost型有源功率因数校正APFC电路，使输入电流波形跟踪输入电压波形，实现较高的功率因数、效率和减小输入电流谐波成分，并为后级DC/DC模块提供一个稳定可靠的直流电压；后级DC/DC部分采用基于DSP控制的移相零电压开关ZVS-PWM（电路，实现高效率电能转换和为蓄电池组提供高精度直流充电电压。 其次，详细分析了前级Boost型APFC电路、后级ZVS-PWM移相全桥电路的工作原理、计算了主电路参数和完成了相关元器件选型，并在此基础上设计了相应控制器，然后运用相应的仿真软件对前级Boost型APFC变换器、后级ZVS-PWM移相全桥变换器进行建模仿真，对车载充电机理论分析和参数设计的正确性进行验证，最后成功研制了一台功率为4KW的车载充电机样机，测量了相关波形，得出了相应的实验结论。 最后，仿真及实验分析的结果表明，采用此方案设计的车载充电机在理论与实践上都具有可行性。变换器在所有工作状态下都能良好的工作，并且满足整机的功率因数、输入谐波电流、工作效率及输出电压纹波的性能要求。 |
| 作者： | 马正来 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 刘红丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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