ZVS半橋三電平的電動汽車直流充電電源研究與設計.pdf

1、隨著環(huán)境問題日益嚴重，政府開始大力支持新能源的發(fā)展；推動綠色能源的開發(fā)利用，也是各國的共同使命。在這種大背景下，各國政府大力支持電動汽車行業(yè)的發(fā)展，電動汽車行業(yè)已經(jīng)步入快速發(fā)展期。而充電樁是連接電動汽車與電網(wǎng)的中間介質，也是建設智能電網(wǎng)的重要基礎設施。充電樁由數(shù)個充電機串聯(lián)或并聯(lián)而成的，充電機的整機是由整流AC/DC部分與DC/DC變換器部分組成的，前級AC/DC主要功能是整流和功率因素校正，后級DC/DC的主要功能是調壓調流的作用。本

2、文重點研究的是 DC/DC部分，選用兩半橋三電平輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)的拓撲結構作為DC/DC部分。
　　半橋三電平直流變換器具有開關管的電壓應力低、濾波器小等特點，解決了PFC技術帶來的開關管電壓應力過高的問題，適用于中大功率變換場合。對于本文所設計的15kW功率變換器，提出了兩半橋三電平輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)的拓撲結構。首先詳細分析了變換器的工作過程，對變換器工作過程中出現(xiàn)的一系列關鍵問題：實現(xiàn)ZVS的條件、副邊占空比丟失、變壓器偏磁等問

3、題進行了詳細的分析并提出解決的方案。其次，推導出兩半橋組合的變換器的輸出均壓與輸入均流之間的關系，提出了一種能實現(xiàn)輸出均壓環(huán)與輸出電壓/電流環(huán)解耦的輸出均壓控制策略；給出了半橋變換器的小信號數(shù)學模型，進而推導兩半橋三電平組合變換器的小信號數(shù)學模型及其傳遞函數(shù)，并構建輸出均壓控制策略的數(shù)學模型，同時對閉環(huán)調節(jié)器的參數(shù)進行設計。之后對半橋三電平的主電路功率器件進行了詳細的核算，特別是對于變壓器在工作過程中發(fā)熱的問題，提出了采用四個小變壓器原