基于雙頻功率因數校正電動汽車鋰電池充電器研究.pdf

1、本文闡述了電動汽車充電系統(tǒng)研究的背景和意義，介紹了世界各國電動汽車發(fā)展的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢。在電動汽車的發(fā)展過程中，電動汽車的充電環(huán)節(jié)一直都是非常重要的一環(huán)。常規(guī)的充電系統(tǒng)整流環(huán)節(jié)采用不可控或者相控整流，整流器對電網造成了比較嚴重的諧波“污染”。隨著近些年“綠色能源”概念的提出，人們對電網“污染”源的整流器開展了研究，用Boost電路進行的功率因數校正技術是其中的一種，它可以使整流器網側實現(xiàn)波形正弦化，提高單位功率因數。
　　

2、 本文針對電動汽車充電器，開關頻率高，開關損耗大，容量等級要求高等特點，將雙頻理論思想運用到電動汽車鋰電池充電器中。首先介紹了雙頻Boost變換器的工作原理，并對該變換器的主要參數進行了計算。然后介紹了Boost變換器功率因數校正的幾種方法，通過對比研究，最終選定單周控制作為雙頻Boost變換器功率因數校正的方法。單周控制具有恒頻控制，控制簡單，動態(tài)響應快等優(yōu)點。
　　 本文選取IR1150S作為基于單周控制的雙頻功率因數校正的

3、控制芯片，完成了主電路和控制電路參數的設計，并利用Matlab軟件搭建了該變換器的仿真模型，仿真結果表明，該變換器和傳統(tǒng)Boost PFC變換器具有近似相同的PFC效果，但要比傳統(tǒng)Boost PFC變換器的效率有所提升。
　　 移相全橋PWM變換器作為一種具有優(yōu)良性能的移相全橋變換器，其兩個橋臂的開關管都在零電壓軟開關條件下運行，開關損耗小，開關頻率固定，在拓撲結構上添加并聯(lián)電容和諧振電感，結構簡單，控制也簡單，順應了直流電源小

4、型化、高頻化的發(fā)展趨勢，因此該變換器在低壓大電流場合，有著廣泛的應用。本文對該變換器的工作原理進行了詳細分析，通過建立Buck變換器的小信號模型，推導出該變換器小信號模型，并在此基礎上，進行了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計和仿真。
　　 最后，本文基于充電理論，結合雙頻功率因數校正技術和移相全橋技術在低壓大電流應用方面的優(yōu)點，設計了一臺基于雙頻功率因數校正的電動汽車鋰電池充電器，并完成了主電路和控制電路的設計，實驗結果表明，該充電器不僅可