雙通道雙功率方向電動汽車充電器的設計與控制.pdf

1、隨著石油能源危機以及碳排放和其它汽車尾氣有害物質造成的環(huán)境問題日益加重，電動車、特別是插電式混合動力車已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向和研究熱點。儲能單元是電動車的“能源心臟”，儲能單元的性能不僅依賴于儲能模塊本身，同樣也和充電機緊密相關。目前充電機主要分為車載型和充電站兩類。隨著對電動車續(xù)航里程要求的不斷增加，電動車儲能容量及充電容量也要不斷擴大。因此相比傳統(tǒng)汽車加油，電動車充電需要更長的時間。如果采用充電站模式充電，為了適應電動車

2、規(guī)模不斷擴大的需求，將需要興建大量的充電站，成本非常昂貴。而車載型充電機充電靈活，可以在任何有合適充電插座的地方進行充電。大容量車載充電機只需要配置大容量充電插座，相比建造集中充電站成本低很多。但是充電容量的增大將造成車載充電機體積、重量和成本的增加，這給電動車制造帶來了極大的挑戰(zhàn)。
　　為此，本文提出一種新型集成充電機和驅動系統(tǒng)功能的電動車功率變換電路。首先，本文綜述了現(xiàn)代電動汽車車載充電器的技術發(fā)展和與之相關的V2G技術，總結

3、了具體的功率變換電路中常用拓撲各自的特點及發(fā)展，包括直流-直流和直流-交流變換器，根據(jù)在單相和三相系統(tǒng)中的不同應用提出了兩種新型隔離型雙通道磁集成功率變換電路拓撲，每個通道包含一套雙有源全橋直流-直流變換器和一套三相半橋交流-直流變換器。
　　其次，本文對單個雙有源全橋隔離型雙向直流變換器進行詳細的功率方程、軟開關范圍和工作模態(tài)等的推導，介紹了直流變換器的硬件平臺和軟件程序設計，分別用穩(wěn)態(tài)實驗和動態(tài)實驗來驗證軟硬件設計和控制策略的

4、正確性。在兩個直流變換器并聯(lián)結構的基礎上，為減小充電或放電電流紋波，與傳統(tǒng)移相控制技術相結合，應用雙通道直流變換器的交錯控制技術，使得兩個直流變換器的輸出電流相位交錯，并通過實驗驗證其有效性。
　　再者，本文對網(wǎng)側并聯(lián)變換器工作在單相和三相電網(wǎng)中的基本控制和諧波改善方法進行理論分析和實驗驗證，包括單相模式下的載波移相調制技術、三相模式下的環(huán)流抑制和移相空間矢量調制方法等。
　　然后，將直流變換器和交流變換器連接后，對本文提出