單相車(chē)載充放電機(jī)前級(jí)可逆整流器研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的不斷加重,電動(dòng)汽車(chē)作為一種節(jié)能減排的有效手段正在不斷地被推廣應(yīng)用,電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池作為一個(gè)移動(dòng)的分布式儲(chǔ)能單元可以在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)段向電網(wǎng)傳輸電能,而在電網(wǎng)非高峰負(fù)荷時(shí)段電網(wǎng)又向其充電,這就是目前日益受到關(guān)注的V2G技術(shù)。在典型的V2G技術(shù)中,電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充放電機(jī)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)能量互動(dòng)的重要中間接口,其一般為雙向AC/DC和雙向DC/DC級(jí)聯(lián)的兩級(jí)結(jié)構(gòu),其前級(jí)變換器對(duì)于滿足車(chē)載充放電機(jī)高功率因數(shù)、能量雙向流動(dòng)、較低的

2、電流諧波畸變率的要求發(fā)揮了重要作用,本文將單相可逆PWM整流器作為其前級(jí)雙向AC/DC變換器,對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究。
　　本文首先在單相可逆 PWM整流器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立了其瞬時(shí)等值電路模型并對(duì)所采用的雙極性調(diào)制策略下電路的電流回路進(jìn)行了分析。根據(jù)課題的指標(biāo)要求設(shè)計(jì)了主電路參數(shù)并對(duì)電壓電流環(huán)均采用 PI控制器的單相可逆PWM整流器進(jìn)行了環(huán)路設(shè)計(jì)和仿真分析。
　　其次,針對(duì)車(chē)載充放電機(jī)低諧波畸變率和高功率密度的要求,提出

3、在前級(jí)可逆PWM整流器中采用多重諧振控制器和陷波濾波器相結(jié)合的控制策略,相比于傳統(tǒng)PI控制器有效地降低了輸入電流中的低次諧波含量,同時(shí)避免了有源及無(wú)源濾波器的使用,提高了功率密度;由于加入多重諧振控制器的電流內(nèi)環(huán)成為一個(gè)高階系統(tǒng),控制器參數(shù)設(shè)計(jì)困難,文中采用根軌跡分析法,利用系統(tǒng)的等效參量根軌跡對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì);在理論分析及參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上搭建了Matlab/Simulink仿真模型進(jìn)行仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分

4、析及所提控制策略的有效性。
　　最后,根據(jù)課題指標(biāo)要求搭建了3.5kW基于DSP28335的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和驗(yàn)證,主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),完成了硬件電路中主功率電路及控制電路的設(shè)計(jì)選型;完成了軟件系統(tǒng)的主體程序設(shè)計(jì)并對(duì)AD采樣、鎖相程序、SPWM波形產(chǎn)生子程序進(jìn)行了詳細(xì)分析設(shè)計(jì),提出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的軟件過(guò)零鎖相方法提高了鎖相精度;在所搭建的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了各部分硬件及軟件程序的調(diào)試,并對(duì)前級(jí)單相可逆PWM整流