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基于LLC谐振变换器的电动汽车车载充电机的设计
| 论文题名： | 基于LLC谐振变换器的电动汽车车载充电机的设计 |
| 关键词： | 电动汽车;车载充电机;LLC谐振变换器;电压补偿;移相均流 |
| 摘要： | 一直以来，由交通工具产生的环境问题受到人们的普遍关注，尤其是在国家提出碳中和概念后，以电能驱动为主的新能源汽车再次得到重视。影响新能源汽车推广的一个重要因素就是充电问题，这涉及到充电时间、充电安全、便捷性等内容。本文根据以上问题，结合车载充电机的发展趋势，对基于交错并联LLC谐振变换器的车载充电机设计方案展开研究。交错并联LLC谐振变换器总输出电流为两支路输出电流移相90度后叠加，解决了副边整流后输出电流断续问题，叠加后电流纹波降低；此外通过并联谐振变换器，易于实现电路的模块化，提高了充电机的功率等级。 针对交错并联LLC谐振变换器的输出电流不平衡现象，本文分析了谐振网络参数对电路增益的影响，进而阐述其两路输出电流不均衡的原理，考虑到充电机的便携要求，本文提出移相均流控制策略，在不增加额外器件的前提下利用软件控制解决交错并联技术的均流问题。针对稳定输出电压的问题，本文通过建立小信号模型得到输出电压对角频率的传递函数，在此基础上设计电压补偿器，改善电路输出的动态响应。最后通过MATLAB仿真验证了以上设计的可行性。 本文对比了几种不同的锂电池充电策略，综合考虑充电时间、实现难度、充入电量等因素，最终确定使用多段恒流充电策略。与一般的分段方法不同，本文建立充电时间和充入电量为变量的目标函数，利用遗传算法计算最优的分段策略，并通过仿真对比验证了充电策略的正确性。 最后，本文根据设计目标对实验系统进行设计，包括主电路关键器件计算与选型、控制电路硬件部分设计和软件部分设计。本文使用DSP作为主控芯片，通过实验验证了交错并联LLC谐振变换器的软启动、软开关、均流策略等设计内容的正确性，给出实验结论，并对未来的改进工作提出建议。 |
| 作者： | 陈劲同 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 顾和荣;祝佳霖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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