純電動汽車雙槍充電樁的研究與設計

【摘要】：隨著近幾年經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國機動汽車保有量不斷攀升,石油消耗量也不斷增加,由此而來的汽車尾氣污染環(huán)境和汽油能源危機等問題日益嚴重,因此研究與設計一款具有高效率、高功率因數(shù)、低諧波等性能的充電樁有著非常重要的意義。本文利用VIENNA整流器的兩個輸出濾波電容自動均壓的功能,在每個濾波電容后面接一個LLC變換器,從而得到兩路互不干擾輸出的“雙槍”充電樁。充電樁的有源功率因數(shù)校正采用單周期控制的VIENNA整流器拓撲結(jié)構(gòu),以滿足對輸入電流諧波和輸入功率因數(shù)的工業(yè)要求;DC-DC變換器部分采用LLC諧振變換器拓撲結(jié)構(gòu),采用峰值增益配置法優(yōu)化設計參數(shù),以達到對效率和輸出電壓穩(wěn)壓及紋波的要求。首先詳細分析了VIENNA整流器的工作原理,以及在單周期控制下該整流器的自動均壓功能,并進行小信號建模,設計了電壓補償器及關(guān)鍵參數(shù),使得整流器能穩(wěn)定可靠地工作。同時搭建了仿真模型,驗證了本文設計的基于單周期控制的VIENNA整流器能夠?qū)崿F(xiàn)單位PFC功能,且輸出電容電壓自動平衡,直流輸出電壓穩(wěn)定。然后詳細分析了LLC諧振變換器的工作原理,分析了諧振腔參數(shù)對電路損耗的影響,肯定了諧振腔參數(shù)設計的重要性。并采用峰值增益配置法設計諧振腔參數(shù),并通過仿真驗證了參數(shù)設計的正確性和可行性。最后通過制作了樣機,并通過樣機測試,驗證該方案的可行性,以及本文參數(shù)設計得可用性及可靠性。 【關(guān)鍵詞】：雙槍 單周控制 VIENNA整流器 LLC 峰值增益配置法
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46;U491.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 背景和意義10
• 1.1.2 電池充電技術(shù)10-11
• 1.2 雙槍充電樁整機設計11-18
• 1.2.1 三相整流器拓撲12-14
• 1.2.2 三相APFC方法14-17
• 1.2.3 DC/DC變換器拓撲17-18
• 1.3 本文內(nèi)容安排18-19
• 第2章 充電樁VIENNA整流器分析19-38
• 2.1 VIENNA整流器工作原理19-27
• 2.1.1 三相四線制VIENNA整流器工作原理20-22
• 2.1.2 三相三線制VIENNA整流器工作原理22-27
• 2.2 單周期控制的VIENNA整流器27-32
• 2.2.1 單周期控制原理27-28
• 2.2.2 單周期控制方程推導28-32
• 2.3 輸出電容自動均壓原理分析32-34
• 2.4 系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)設計34-37
• 2.4.1 交流側(cè)輸入電感的設計34-36
• 2.4.2 直流側(cè)輸出電容的設計36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 充電樁VIENNA整流器設計及仿真38-47
• 3.1 整流器小信號模型建立38-40
• 3.2 整流器電壓控制器設計40-44
• 3.3 整流器系統(tǒng)仿真44-45
• 3.3.1 開環(huán)仿真44-45
• 3.3.2 閉環(huán)仿真45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 純電動汽車雙槍充電樁諧振變換器分析47-56
• 4.1 諧振變換器理論分析47-50
• 4.1.1 諧振變換器結(jié)構(gòu)47
• 4.1.2 諧振變換器工作原理47-50
• 4.2 諧振腔參數(shù)設計50-52
• 4.3 LLC諧振變換器仿真52-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 純電動汽車雙槍充電樁輸出測試及分析56-62
• 5.1 實驗結(jié)果及分析56-61
• 5.2 實驗總結(jié)61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-67
• 附錄67-70
• 致謝70

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