電動(dòng)汽車車載充電機(jī)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、節(jié)能減排已成為全世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)，而電動(dòng)汽車由于兼具清潔環(huán)保的特征已成為新能源汽車的主要發(fā)展方向。電動(dòng)汽車車載充電機(jī)作為當(dāng)下電動(dòng)汽車不可或缺的一個(gè)核心部件，其相關(guān)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究對(duì)于電動(dòng)汽車的發(fā)展具有重要意義。在兩級(jí)級(jí)聯(lián)架構(gòu)的車載充電機(jī)結(jié)構(gòu)中，針對(duì)前級(jí)PFC AC/DC變換器，傳統(tǒng)PI雙閉環(huán)控制器由于受到帶寬與增益等限制，造成控制器動(dòng)態(tài)性能與魯棒性較差，因此，研究設(shè)計(jì)高性能的控制器成為急需解決的關(guān)鍵問題之一。此外，由于鋁電解電容廣泛

2、應(yīng)用于車載充電機(jī)變換器輸出濾波電路中，而電解電容的的失效會(huì)導(dǎo)致充電機(jī)出現(xiàn)炸機(jī)等故障且壽命較低，極大的影響了系統(tǒng)的可靠性，故車載充電機(jī)的無電解電容化將成為研究熱點(diǎn)。針對(duì)車載充電機(jī)后級(jí)DC/DC變換器，為了實(shí)現(xiàn)變換器的高效運(yùn)行，已有研究并提出了多種改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而對(duì)于改進(jìn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要選用恰當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)變換器進(jìn)行小信號(hào)建模分析研究，從而為控制器的匹配設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　論文采用集成功率解耦的PFC AC/DC變換器的一體化解決方案，通過

3、建立PFC AC/DC變換器的超局部模型，匹配設(shè)計(jì)變換器的無模型功率控制器，旨在提高系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)特性的同時(shí)兼顧提升系統(tǒng)魯棒性。在此基礎(chǔ)上，變換器輸出側(cè)采用并聯(lián)功率解耦電路的策略，使得采用性能優(yōu)良的薄膜電容替代電解電容成為可能，通過設(shè)計(jì)改進(jìn)比例諧振控制(Proportional resonant，PR)器控制解耦電路中的儲(chǔ)能元件準(zhǔn)確吸收變換器輸出側(cè)脈動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)變換器功率解耦功能，旨在減小變換器輸出電壓紋波的同時(shí)兼顧系統(tǒng)可靠性的提升。通過M

4、atlab/Simulink完成了系統(tǒng)仿真分析，驗(yàn)證了方案的可行性，制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并基于dSPACE快速控制原型開發(fā)平臺(tái)完成了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)一體化解決策略的有效性。
　　最后，論文重點(diǎn)研究了車載充電機(jī)后級(jí)一種改進(jìn)的移相全橋變換器的建模方法。針對(duì)電動(dòng)汽車車載充電機(jī)后級(jí)傳統(tǒng)移相全橋DC/DC變換器拓?fù)渌嬖诘募夹g(shù)不足，建議并采用一種改進(jìn)的移相全橋變換器拓?fù)洌闹性敿?xì)分析電路的工作過程并首次應(yīng)用開關(guān)元件平均模型法完成了該電路