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原文传递电动车大功率充电机技术研究

论文题名：	电动车大功率充电机技术研究
关键词：	电动汽车;充电机;优化设计;系统监控
摘要：	为了减少燃油汽车的尾气对环境造成的大量污染,使用电作为清洁能源的电动汽车已越来越受到人们的欢迎,电动汽车逐渐代替燃油汽车是未来发展的趋势。相应的电动汽车充电机的研究开发受到了越来越多的关注。电动汽车充电机的特点是功率大、要求快速充电,如此大功率的充电机必须高效和无谐波污染。本文设计了一种功率为10kW的电动车充电机,可广泛应用于电动汽车充电站、路边充电桩、地下车库等场合。　　为了更好地设计该充电机,本文先在第1章对各种主要类型电池的充电特性进行了分析,包括铅酸电池、锂离子电池的充放电特性等。根据各种类型的电池的充放电特性要求,全面综合分析了已有的电池充电机的充电策略和方案,经过比较分析,选择了一种对电池损害很小的充电策略并对之进行了改进。　　本文第2章主要研究充电机的AC/DC部分。鉴于系统功率比较大,单相AC/DC变换器已不适应电力配电系统要求，必须采用三相AC/DC变换器。传统的三相桥式不控整流器谐波大，输出电压不能控制，已逐渐退出历史舞台。三相高频PWM整流器具有很好的谐波抑制、高功率因数、良好的输出电压控制特性，在工程中得到广泛应用，但控制技术复杂，实现起来比较困难。三相功率因数校正(PFC)整流器具有控制简单、高输入功率因数、无谐波污染等优点，便于工程应用中的实现，因此本文采用三相 PFC整流器作为所设计的充电机的AC/DC部分。在近年来所发展的众多的三相PFC整流电路中,经过权衡和比较,采用一种新型的VIENNA三相PFC电路作为充电机的AC/DC部分。　　为了实现良好的充电特性和灵活的充电功能，需要将三相PFC整流输出的直流再经过一级DC/DC变换,以精确控制输出的充电电压或充电电流。考虑到实际工程需要,本文第3章采用高频隔离型DC/DC变换器作为充电输出主电路。为了与第1章三相 PFC整流输出电压相适应,选用了一种开关应力小、功率传输比大、输出纹波小的桥式三电平DC/DC变换器,经过对桥式三电平DC/DC变换器的综合分析,得出了最佳开关工作方式,并就该开关工作方式提出了控制实现方法。　　本文第4章介绍了充电机的系统监控原理,主要是恒压充电/恒流充电及其自动转换的技术。为了实现充电机的功能,系统采用独立的监控模块,主要实现以下功能:一、充电状态的判定,决定系统的充电模块进行恒压/恒流充电。二、人机交互界面和远程监控通信功能。
作者：	鲜万春
专业：	电力系统及其自动化
导师：	王归新
授予学位：	硕士
授予学位单位：	三峡大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文