雙向單級(jí)式車載充電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略研究.pdf

1、雙向單級(jí)式充電系統(tǒng)可與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡單、元器件數(shù)量較少、元件損耗也相對(duì)較小，適用于受體積、重量、成本限制，且對(duì)功率密度、效率要求較高的車載充電系統(tǒng)，但其直流側(cè)固有的二次紋波將導(dǎo)致電池過熱、縮短電池使用壽命。因此，研究具有紋波抑制功能的單級(jí)式車載充電系統(tǒng)，對(duì)車載充電系統(tǒng)具有重要意義。
　　首先針對(duì)單級(jí)式車載充電系統(tǒng)功率雙向流動(dòng)的需求，選擇雙向AC/DC變換器作為單級(jí)式車載充電系統(tǒng)的主拓?fù)?。在此基礎(chǔ)上，分析了單級(jí)式車

2、載充電系統(tǒng)的工作原理，并建立其數(shù)學(xué)模型。為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的能量互動(dòng)，探討了充電系統(tǒng)AC/DC變換器的控制策略。
　　針對(duì)單相單級(jí)式車載充電系統(tǒng)AC/DC變換器直流側(cè)固有的二次紋波問題，對(duì)直流側(cè)二次脈動(dòng)功率解耦技術(shù)展開了研究。詳細(xì)分析了直流側(cè)二次紋波的產(chǎn)生機(jī)理及其對(duì)系統(tǒng)的影響，分析了各種類型解耦電路的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，選擇半橋有源解耦（APD）電路作為單級(jí)式車載充電系統(tǒng)的紋波處理模塊。由于電解電容容值的離散性，必然導(dǎo)致半橋

3、APD電路電容橋臂上下橋臂容值不等，造成半橋APD電路不對(duì)稱。針對(duì)這一情況，分析了電容橋臂不對(duì)稱時(shí)半橋 APD電路的工作原理，通過仿真研究了半橋 APD電路電容不對(duì)稱對(duì)系統(tǒng)的影響，即在吸收二次紋波的同時(shí)產(chǎn)生一次紋波，并對(duì)產(chǎn)生一次紋波的成因進(jìn)行了深入分析。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)電容參數(shù)不對(duì)稱導(dǎo)致的一次紋波，提出了改進(jìn)控制策略。針對(duì)現(xiàn)有半橋APD電路參數(shù)設(shè)計(jì)方法未考慮半橋電容與半橋電感參數(shù)的配合，進(jìn)一步研究了半橋APD電路參數(shù)設(shè)計(jì)方法。