電動汽車車載充電機若干關(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，而電動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。電動汽車車載充電機作為當(dāng)下電動汽車不可或缺的一個核心部件，其相關(guān)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究對于電動汽車的發(fā)展具有重要意義。在兩級級聯(lián)架構(gòu)的車載充電機結(jié)構(gòu)中，針對前級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，造成控制器動態(tài)性能與魯棒性較差，因此，研究設(shè)計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)用于車載充電機變換器輸出濾波電路中，而電解電容的的失效會導(dǎo)致充電機出現(xiàn)炸機等故障且壽命較低，極大的影響了系統(tǒng)的可靠性，故車載充電機的無電解電容化將成為研究熱點。針對車載充電機后級DC/DC變換器，為了實現(xiàn)變換器的高效運行，已有研究并提出了多種改進拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而對于改進的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要選用恰當(dāng)?shù)姆椒▽ψ儞Q器進行小信號建模分析研究，從而為控制器的匹配設(shè)計奠定基礎(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)計變換器的無模型功率控制器，旨在提高系統(tǒng)動靜態(tài)特性的同時兼顧提升系統(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)計改進比例諧振控制(Proportional resonant，PR)器控制解耦電路中的儲能元件準(zhǔn)確吸收變換器輸出側(cè)脈動功率，實現(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，驗證了方案的可行性，制作了實驗樣機，并基于dSPACE快速控制原型開發(fā)平臺完成了系統(tǒng)實驗測試，驗證了系統(tǒng)一體化解決策略的有效性。
　　最后，論文重點研究了車載充電機后級一種改進的移相全橋變換器的建模方法。針對電動汽車車載充電機后級傳統(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的移相全橋變換器拓?fù)洌闹性敿毞治鲭娐返墓ぷ鬟^程并首次應(yīng)用開關(guān)元件平均模型法完成了該電路