高效雙向電動(dòng)汽車充電機(jī)的研究.pdf

1、電動(dòng)汽車作為一種高效、節(jié)能、零排放的交通工具，將成為未來城市的主導(dǎo)。而對(duì)電動(dòng)汽車充電機(jī)的研究，將直接影響未來電動(dòng)汽車的發(fā)展。電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)為動(dòng)力蓄電池提供能量補(bǔ)給，是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的重要支撐系統(tǒng)，也是電動(dòng)汽車商業(yè)化過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于充電設(shè)施中的非線性、沖擊性以及不對(duì)稱負(fù)荷所產(chǎn)生的諧波引起電能質(zhì)量指標(biāo)惡化，干擾了電力設(shè)備及電氣負(fù)載的正常運(yùn)行，所以本文研究了一種雙向、高功率因數(shù)、低諧波的電動(dòng)汽車充電機(jī)。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究

2、:
　　(1)首先分析了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車充電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理。傳統(tǒng)電動(dòng)汽車充電機(jī)一般采用兩級(jí)式結(jié)構(gòu)，即前級(jí)不可控整流電路和后級(jí)DC/DC變換器電路。由于這種充電機(jī)存在功率因數(shù)低、諧波含量高等問題，所以本文提出了一種高效雙向的電動(dòng)汽車充電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即前級(jí)采用三相PWM變換器電路與后級(jí)采用帶隔離半橋推挽DC/DC變換器電路，對(duì)其工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　(2)通過分析電動(dòng)汽車蓄電池充電特性，在常規(guī)充電和快速充電方式的基礎(chǔ)

3、上提出了一種多階段恒流充電方式。針對(duì)雙向電動(dòng)汽車充電機(jī)的前級(jí)三相PWM變換器提出了一種功率前饋電流無差拍控制策略，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)快速、無差跟蹤;針對(duì)后級(jí)DC/DC變換器提出了一種電壓電流雙閉環(huán)控制策略，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高效充放電。通過仿真驗(yàn)證了所提控制方法的正確性和有效性。文中還對(duì)所提控制策略進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，結(jié)果表明控制策略具有良好的穩(wěn)定性。
　　(3)簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字信號(hào)處理DSP工作原理與特點(diǎn)，并對(duì)事件管理器中的通用定時(shí)器、PWM信號(hào)

4、產(chǎn)生與捕獲單元進(jìn)行了詳細(xì)說明。對(duì)電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，其中包括過零中斷模塊、采樣與數(shù)據(jù)處理模塊、有功分量計(jì)算模塊、前級(jí)功率前饋電流無差拍控制模塊、后級(jí)電壓電流雙閉環(huán)控制模塊。為保證整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，采用了軟件保護(hù)子系統(tǒng)。
　　(4)為驗(yàn)證本文所提出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)用性，研制了一臺(tái)額定功率為20kW的高效雙向電動(dòng)汽車充電機(jī)，并詳細(xì)說明了裝置的主電路和控制電路設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文研究的高效雙向電動(dòng)汽車充電機(jī)