原文传递
基于双有源桥变换器的驱动集成式车载充电系统研究
| 论文题名： | 基于双有源桥变换器的驱动集成式车载充电系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车载充电机;电机控制器;双向AC/DC变换器;双有源桥变换器 |
| 摘要： | 在国家“双碳”政策的要求下，电动汽车成为汽车市场上的主流，这也对电动汽车的各项技术提出了更高要求。其中电池充电技术对电动汽车的充电效率影响颇深，电机驱动技术则直接关系使用者的驾驶体验，二者的控制器都在电动汽车内部挤占了大量空间，抬高了整车重量。 本文在传统电动汽车车载充电机的基础上，通过将三相桥式全控电路分时复用为交错并联图腾柱功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)电路和三相逆变电路，构成双向AC/DC变换器的形式扩展车载充电机的功能，使其也能够实现对电机的控制，DC/DC变换器部分则通过双有源桥(DualActiveBridge，DAB)变换器实现从电源到电池或电池到电机的能量交换。 对驱动集成式车载充电系统的主电路结构以及充电和驱动两种工作模式进行详细阐述，在充分掌握前、后级电路工作原理的基础上，对前级电路工作特性和后级电路的软开关范围进行了探究。在此基础上通过小信号分析搭建前、后级电路的数学模型，制定了前级双闭环、后级双环竞争的控制策略，利用搭建的数学模型设计PI控制器参数，并通过绘制开环幅频特性曲线验证补偿后系统的稳定性。 根据系统参数指标合理设计储能元件的参数，结合相应控制策略在Simulink中搭建驱动集成式充电系统仿真模型。通过充电模式仿真中PFC功能和移相控制的实现，以及驱动模式仿真中电机的快速响应验证了控制系统设计的合理性和有效性。搭建以TMS320F28335为核心控制芯片的驱动集成式车载充电系统实验平台，利用电子负载和高压直流源模拟动力电池验证充电模式的有效性，利用5kW永磁同步电机验证驱动模式的有效性。实验结果表明，驱动集成式车载充电系统能够实现充电及电机驱动的功能，从而验证了其可行性。 |
| 作者： | 方浩霖 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 周凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
