学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电动汽车大功率智能充电器的若干关键技术的研究

作　者: 姚文贤
导　师: 王子欧
学　校: 苏州大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 软开关 全桥DC/DC变换器 零电压开关 ZVZCS
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 331次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文首先分析了电动汽车大功率智能充电器的应用场合与工作的电气环境。从提高功率密度、减小体积和重量的角度,进行的主电路拓扑的筛选。通过综合比较,选择了“软开关BOOST APF+ZVSZCS软开关移相全桥DC/DC变换器"的全软开关主电路拓扑方案,保证较低的开关功耗、较宽的软开关范围和接近于1的输入功率因数。文中着重分析全桥软开关两种常见的实现方法:ZVS和ZVZCS,并针对几种常见拓扑,详细对比了它们的工作原理,软开关实现方法,软开关实现效果,软开关实现范围和总体效率,指出了它们的优缺点。文中先介绍了全桥软开关的驱动脉冲时序控制方式:移相全桥和有限双极性,从实现方法和对软开关效果的影响两个方面,做出详细的比较,并给出了全桥软开关电路的小信号模型,分析了软开关技术的引入对传统PWM硬开关全桥电路小信号模型的影响,并根据所提出的小信号模型进行了平均电流模式控制的校正环节的设计。所设计的校正环节通过UC3895芯片实现。为了更好地进行充电管理,充电器的系统级采用MSP430F149进行监控,完成与外界的Zigbee通信和车内的CAN通信,以及充电算法的程序控制。最后,给出了5KW充电器样机的设计步骤和设计参数。实验结果验证了上述理论和设计的正确性

全文目录


中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 序言  8-12
  1.1 论文选题的意义  8
  1.2 电动汽车车载充电器的设计挑战  8-10
    1.2.1 充电效率  8-9
    1.2.2 热设计  9
    1.2.3 系统安全性的问题  9-10
    1.2.4 体积重量  10
    1.2.5 兼容性  10
  1.3 国内外研究现状和发展趋势  10-11
  1.4 课题主要任务及论文主要内容  11-12
第二章 电动汽车充电器电路拓扑的设计考虑  12-32
  2.1 与蓄电池耦合方式  12
    2.1.1 接触式充电  12
    2.1.2 感应耦合式充电  12
  2.2 不同使用场合的充电模式  12-18
    2.2.1 车载应急充电模式  13-14
    2.2.2 家庭或公共场所充电模式  14-18
    2.2.3 固定充电站的模式  18
  2.3 中大功率高频隔离全桥DC/DC 变换器拓扑研究  18-31
    2.3.1 全桥PWM 硬开关变换器  19-20
    2.3.2 ZVS 软开关移相全桥变换器  20-26
    2.3.3 全桥ZVZCS 变换器  26-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章 全桥DC/DC 变换器的建模与控制  32-43
  3.1 全桥DC/DC 软开关变换器驱动脉冲的时序控制方式  32-33
  3.2 滞后臂串联二极管ZVZCS 的建模  33-35
  3.3 控制模式比较和选择  35-40
    3.3.1 电压模式控制  35-36
    3.3.2 电流模式控制  36-40
  3.4 ZVZCS 移相全桥变换器补偿网络设计步骤  40-43
第四章 充电器控制系统设计  43-53
  4.1 大功率充电器的智能化系统的设计要求  43-45
    4.1.1 系统的主要设计要求有  43-44
    4.1.2 开关电源数字控制技术简介  44-45
  4.2 大功率智能充电器的控制器的硬件设计  45-49
    4.2.1 控制器的硬件架构  45-47
    4.2.2 工作过程原理分析  47-48
    4.2.3 ZigBee 通信节点设计  48-49
    4.2.4 CAN 的通信节点设计  49
  4.3 控制系统软件流程  49-53
    4.3.1 控制系统软件主程序流程  49-50
    4.3.2 恒流充电阶段  50-51
    4.3.3 恒压充电阶段  51-52
    4.3.4 浮充阶段  52-53
第五章 充电器样机设计和测试波形分析  53-63
  5.1 样机主要技术指标  53-54
  5.2 主电路方案选择  54
  5.3 主电路参数设计  54-57
    5.3.1 输入部分  55
    5.3.2 主功率变换部分  55-56
    5.3.3 输出部分  56-57
  5.4 补偿网络的参数设计  57-59
    5.4.1 电流内环  57-58
    5.4.2 电压外环  58-59
  5.5 ZVZCS 全桥软开关电路部分实验波形  59-63
第六章 总结与展望  63-64
参考文献  64-67
附录  67-69
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文  69-70
致谢  70-71

相似论文

  1. 单级反激式软开关PFC变换器的研究,TM46
  2. 一种零电流软开关功率因数校正电路的研制,TM461.5
  3. 轴快流CO2激光器2MHz射频电源的设计与仿真,TN248.22
  4. 大功率臭氧发生器逆变电源的研究与设计,TM464
  5. 开关电源节能技术,TN86
  6. 无损缓冲软开关直流变换器的研究,TM46
  7. 基于软开关的反激变换器的研究与设计,TM46
  8. 基于软开关技术的PWM整流系统的研究,TM461
  9. wMPS测量系统激光器非接触电能传输设计,TN248
  10. 数字控制型双向DC/DC变换器的研究,TM46
  11. LLC谐振变换器中平面无源集成的研究,TM46
  12. 高频整流调压电路软开关技术及功率因数校正,TM46
  13. 单电感E~2类软开关电源控制电路的设计,TM46
  14. 电动汽车智能充电系统的研究,TM910.6
  15. 移相全桥ZVZCS变换器控制策略的研究,TM46
  16. 移相控制ZVZCS全桥变换器的研究与仿真,TM46
  17. 双H桥双峰双向脉冲电镀电源及其双闭环PID神经网络控制系统研究,TP273
  18. 一种基于软开关技术的大功率开关电源设计,TM46
  19. 一种ZVZCS软开关电源的研究,TM46
  20. 新型钳位馈能式FB-ZVZCS PWM DC/DC变换器的分析与研究,TM46
  21. 大功率软开关电镀电源主电路的设计与研究,TN86

中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 各种汽车 > 各种能源汽车 > 电动汽车
© 2012 www.xueweilunwen.com