基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的研究.pdf

1、電容充電電源可應(yīng)用于新能源汽車、激光器電源、電磁炮、工業(yè)輻照、高功率微波系統(tǒng)等場合。隨著國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對電容充電電源提出了高功率因數(shù)、高功率密度、低諧波需求。傳統(tǒng)的電容充電電源的能量轉(zhuǎn)換方式為以下三個(gè)階段:交流變直流、直流變高頻交流以及高頻交流變直流(AC-DC-HFAC-DC)，需要在整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中加上一個(gè)大容量的電容器作為中間儲能電容來把能量暫時(shí)儲存起來，在加重電容充電電源重量的同時(shí)也會增大其體積。國外學(xué)者提出一種新

2、型的變換技術(shù)—AC-Link技術(shù)（高頻交流鏈接技術(shù)），AC-Link技術(shù)的能量變換方式為:先把交流變換成高頻交流，然后再把高頻交流變換成直流，也就省去了中間儲能電容（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中不需要大容量的電解電容），且其電路本身采用諧振電路結(jié)構(gòu)，具有軟開關(guān)的特點(diǎn)。所以AC-Link技術(shù)具有輸入端功率因數(shù)高、EMI小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先對現(xiàn)有的AC-Link技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，詳細(xì)的分析了對基于AC-Link技術(shù)的兩種典型變換器（

3、并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及控制方法。在高壓充電電源應(yīng)用條件下，借鑒了兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出了一種基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析該充電電源的基本工作原理，一個(gè)工作周期內(nèi)該充電電源有12個(gè)工作過程，其中有4個(gè)工作過程為鏈路電感充電模式，2個(gè)工作過程為鏈路電感放電模式，剩下的6個(gè)工作過程為并聯(lián)諧振LC鏈路諧振模式。采用電荷分配控制方法對鏈路電感充電模式、鏈路電感放電模式以及并聯(lián)諧振LC鏈路諧

4、振模式分別建立了等效電路模型，詳細(xì)的給出了相應(yīng)的控制策略參數(shù)。由控制參數(shù)表達(dá)式可以得出鏈路充電時(shí)間、鏈路放電時(shí)間以及鏈路諧振時(shí)間與三相輸入電壓、負(fù)載電壓和鏈路參數(shù)有關(guān)。
　　然后，在仿真工具Simulink中進(jìn)行了基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的仿真工作，搭建了主電路模型以及控制模型，通過仿真分析驗(yàn)證了理論分析的正確性。結(jié)果表明，基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的輸入端基本呈阻性，輸入線電流和輸入相電壓的相位基本