原文传递
非车载充电机大功率整流器设计与实现
| 论文题名： | 非车载充电机大功率整流器设计与实现 |
| 关键词： | 非车载充电机;大功率整流器;准比例谐振控制器;双闭环控制;数字锁相环 |
| 摘要： | 近年来，电动汽车逐渐成为汽车产业的发展热点并且其销量也在迅猛增长。电动汽车以高效、环保、节能的诸多优势逐渐成为可以代替燃料汽车的一种新型交通工具。它的发展得到了世界各国政府的广泛支持。电动汽车充电站的建设是电动汽车产业健康发展的前提和基础，也越来越受到国家和社会的重视。对于一个充电站而言，非车载充电机是整个充电站的关键设备。本文主要针对非车载充电机的关键设备三相大功率整流器，从网侧谐波电流、功率因数、效率、温度和可靠性等实际应用方面的关键技术指标出发，在软件和硬件两方面进行深入分析和实验设计。最后通过仿真和非车载充电机样机实物验证所设计的三相电压型大功率整流器的可行性。本文主要研究内容如下： 提出大功率整流器设计指标并分析选择适用的拓扑结构，详细推导和分析在不同坐标系下三相电压型PWM整流器(voltage source PWM rectifier,下文简称VSR)的数学模型及等效电路，讨论该大功率整流器直流侧电压、直流侧电容和交流侧电感的设计方法。 提出基于准比例谐振控制器(quasi proportional resonant controller，下文简称准PR)的频率自适应PWM整流器双闭环控制策略，研究分析准PR控制器，推导它在连续域和离散域下的参数设计公式；根据动、静态需求，设计整流器的电流内环参数及电压外环参数，研究并分析双闭环的控制性能及各前馈环路的作用；分析单位功率因数校正的实现方法；优化数字锁相环，提升锁相环的相位精度；详细介绍空间矢量调制算法及实现步骤，对比两种矢量合成方式的优劣。 最后通过仿真模型和搭建实验平台，研究并验证了所提出的大功率整流器及其控制策略的动静态性能，论证了对控制环路及数字锁相环的优化效果和不同空间矢量合成方式对整流器工作性能的影响，并最终提出了适用于大功率整流器的温度和效率控制方案。 仿真和实验结果表明，本文设计的大功率整流器能够满足非车载充电机的各项性能指标，具有网侧电流畸变率低、功率因数高、高效率、低损耗等优良的动静态性能。本文的研究成果可以为非车载充电机的大功率整流器技术提供借鉴和参考。 |
| 作者： | 杨康 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 全书海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
