基于boost电路的车载充电机系统设计

本文以实现车载充电机对电池快速充电为目的,应用简单的boost电路,设计了充电机功率因数校正控制策略,并计算出电路参数,最后研制了一台额定输出功率为8 k W的样机,实现了对电池的直流脉冲充电.样机具有性能优良,安全可靠的特点。

基于交错Boost变流器和LLC谐振变流器的高效率车载充电机

载充电机(OBC)是电动汽车(EV)的关键部分,为EV提供充电通道。OBC的前级AC/DC电路采用交错Boost电路进行功率因数校正、控制直流母线电压。后级DC/DC采用隔离型全桥LLC电路对充电电压和充电功率进行控制。对交错Boost变流器的效率进行计算,并对LLC谐振变流器的效率进行优化。开发一台3.3 kW OBC样机,其整机效率高达94.9%,功率因数超过99.5%。交错Boost变流器和LLC谐振变流器的效率分别达到97.7%和97.6%,OBC的功率密度可达1.05 kW/L。

基于Boost PFC的电动汽车充电机的设计与实现

针对日益发展的电动汽车行业,在Boost PFC电路的拓扑结构上进行改进,提出一种新型的AC/DC电动汽车充电机拓扑结构。通过对电路拓扑结构的工作原理的分析,采用交错并联技术,将平均电流控制策略应用在数字控制中,设计了一台数字型的电动汽车充电机,该充电机实现了对电动汽车有效的、合理的充电。最后,实验结果还表明,该充电器具有体积小、使用简单、高效节能等特点。

数字化交错并联BOOST PFC在车载充电机中的研究

为了减少电动汽车充电时对电网的谐波污染,必须对充电设备进行功率因数较正。针对3k W的电动汽车车载充电机,前级PFC电路采用了交错并联Boost PFC拓扑和数字平均电流法的双闭环控制设计方案。着重分析了主电路拓扑结构、器件设计以及数字化的控制策略。最后,通过MATLAB仿真与3.2k W样机验证,数字控制的交错并联Boost PFC电路实现功率因数为1,输出电压纹波与输入电流纹波均低于5%,满足车载充电的同时减少电网的谐波污染。

一种非车载充电机辅助电源PFC电路

针对非车载充电机需要校正功率因数的情况,设计了一种应用在非车载充电机辅助电源上的无桥Boost PFC电路,采用了改进检测电路的平均电流模式控制方法,分析了电路工作模态和控制原理,搭建了仿真模型和实验电路。结果表明,额定条件下功率因数达到0.98以上,满足应用要求。

基于两级式电路的隔离型高效率车载充电机

车载充电机(On-Board Charger,OBC)是电动汽车(Electric Vehicles,EV)的关键部分,为EV提供充电通道。它需要具有隔离功能,因此,常采用两级式电路作为OBC的拓扑结构,利用后级DC/DC电路提供电气隔离。限于车载空间,OBC还须具有高效率、高功率密度的特性。由于交错Boost变流器和LLC谐振变流器均具有高效率、高功率密度的优点,因此常采用它们分别作为OBC的前级AC/DC电路和后级DC/DC电路。加之,OBC面对的是电压范围变换较宽的电池负载,其电压增益必须得到优化设计。在上述背景下,对所选择的两级式隔离型OBC的效率和电压增益进行了优化设计,开发了一台3.3 kW OBC样机,其整机效率高达94.9%,功率因数超过99.5%,充电电压范围为230~430 V。交错Boost变流器和LLC谐振变流器的效率分别达到97.7%和97.6%。OBC的功率密度可达1.05 kW/L。

高原柴油机的涡轮增压技术研究

分析了高原大气环境特点对涡轮增压柴油机性能的影响。讨论了柴油机冷启动困难的原因及其解决方案。通过燃油系统的改进,涡轮增压器与柴油机的优化匹配,实现了高原柴油机的功率恢复。

基于PLECS的电能收集充电器仿真设计

文章仿真设计了一种电能收集充电器,系统以降压(BUCK)和升压(BOOST)斩波电路为核心,采用PLECS软件提供的模拟控制器,根据输出电流对PWM信号作出调整,跟踪最大功率,实现高效率充电。采用PLECS软件模拟仿真,不仅克服传统设计过程中实验装置数量不足和创新不足的缺点,大大降低了开发成本,也让整个设计过程更加紧凑。

一种离网型小型风力发电蓄电池充电器的设计

本文介绍了离网型小型风力发电系统的系统组成,根据风力发电系统的功能特点以及蓄电池设计中存在的三个难点设计出合理的蓄电池充电器。介绍了充电器各部分电路,着重对BOOST-BUCK电路原理进行分析,得到输入电压和输出电压之间的关系,同时利用MATLAB对BOOST-BUCK电路进行了仿真,得到各个参数对电路的具体影响,来进一步修正指导设计。

新型混合动力电动汽车车载充电机的研究

为了减少混合动力电动汽车(HEV)接入电网充电时向电网注入谐波,车载充电机必须进行功率因数校正(PFC)。目前常用的PFC电路是单相不控整流+Boost两级电路,限制了变换器效率的提高。研究设计了一种交错并联Boost电路作为PFC电路。为了进一步提高效率,采用移相全桥ZVS DC/DC作为车载充电机的后级电路。在对上述的主电路拓扑的工作原理进行分析的基础上,给出了部分关键参数的设计方法,并分别设计了相应的控制策略。仿真和实验结果验证了所设计的新型车载充电机的可行性。

非隔离式CC/CV模式切换PI控制燃料电池升压充电器设计

为实现燃料电池对锂聚合物电池充电纹波降低,提出非隔离式恒定电流/恒定电压模式切换PI控制燃料电池升压充电器设计方法。针对燃料电池需要电源启动平衡设备问题,将其作为锂聚合物电池备用充电电池,并对充电过程中传统升压充电器存在的纹波幅值较大,不利于电池寿命的问题,通过升压充电器稳态特性分析和传递函数推导,设计了基于商用集成电路MAX745的外部PI控制器,实现了恒定电流(Constant current,CC)和恒定电压(Constant voltage,CV)充电模式切换,获得较好的纹波抑制和稳定充电效果。实验结果表明,所提算法具有较高的稳定裕度,并可获得较快的充电速度和较低的电池损耗,验证了所设计充电电路的有效性。

可自充电的UPS功率因数校正电路研究

不间断电源系统(uninterruptible power supply,UPS)中电池充电器为独立的功能子模块,在工程设计中一般需要独立的电路来实现该部分功能,这将会占用一定的体积与重量,对UPS系统的功率密度与成本造成不利影响。基于现有的功率因数校正(power factor correction,PFC)电路即Dual Boost,具有自充电功能的UPS系统将续流二极管更换为可控的MOSFET。结合Dual Boost正负两部分电路工频半周间隔工作的特点,改变电路的控制方式。即可实现市电到直流母线转换的Boost电路,直流母线到电池转换的Buck电路;在此期间,Buck电感复用Boost电感。整个电路仅在现有电路上作微小改动,将工频半周工作间歇的电路利用起来,实现电池充电功能。从UPS系统评估,该电路完全满足充电器的各项技术指标,与独立的充电模块方案相比无明显差异。搭建6kVA的UPS平台验证该新型电路,实验结果表明,所提出的可自充电UPS功率因数校正电路与理论分析完全一致,各项功能可充分实现,各项性能可完全达标。

车载辅助DC/DC变换器设计

设计了一种以交错并联Boost变换器和LLC变换电路构成两级型的辅助DC/DC变换器。详细给出两级DC/DC变换器的设计方法,针对宽输入电压范围200-375 V,输出电压为12 V,制作实验样机进行验证。

矿用蓄电池充电机中一种三相变换器的设计与研究

本文对于一种矿用铅酸充电器中整流和功率因数整定进行研究,设计了一种由单相无桥Boost PFC变换器组成的三相变换器,并搭建了对应的模型进行了仿真,仿真结果显示变换器具有整流和功率因数校正的双重功能,同时功率因数整定和整流效果较好,具有一定的实用价值。

电动汽车车载充电器PFC AC/DC变换器设计

为了减少电动汽车接入电网充电时对电网的谐波污染,同时提高电力利用率,必须进行功率因数(PFC)校正。PFC AC/DC作为车载充电器的核心部分之一,可为后级DC/DC系统提供稳定的直流电压。针对功率等级为2 k W的车载充电器,采用升压(Boost)PFC主拓扑结构和基于平均电流控制的AC/DC变换器设计方案,设计了具有PFC的AC/DC变换器,详细给出了其主电路和控制电路的设计流程,包括器件选型、控制策略选择、主电路及控制电路的参数配置。最后通过系统仿真及样机实验测试,验证了系统动态及静态性能。

车载充电机功率因数校正电路分析与对比

针对电动汽车车载充电机的应用,选取了传统Boost PFC电路与交错并联Boost PFC电路进行设计与实验。实验结果表明:交错并联Boost PFC电路比传统Boost PFC电路功率因数高,纹波电流小,对器件要求低,更加适合大功率车载充电机的应用。

基于PFC与LLC两级结构的车载充电机(OBC)控制策略研究

基于无桥Boost PFC与全桥LLC的两级式隔离型拓扑,提出一种新型的车载充电机控制策略。通过对模块与整机的控制策略的描述,给出了具体实现方案。最后基于一台3.3kW样机,验证了该控制策略,并给出了效率曲线与试验波形。

电动汽车车载光伏电池充电装置硬件设计

针对电动汽车电池组长期不能完全充满影响其使用寿命,设计了一种车载光伏电池充电装置,对车载动力电池组涓流充电以改善其电荷状态,同时部分补充电池组能量,延长电动汽车续航里程。根据光伏电池和车载电池组特性,提出了以TMS320F2808 DSP芯片作为控制核心、以BOOST升压变换器作为主电路的硬件设计方案,完成了主要元器件的选型和参数整定,用Saber仿真软件对设计参数进行了仿真验证和优化,并研制了样机。试验结果表明:该装置性能稳定,光伏电池最大输出功率跟踪误差小、响应速度快,变换效率高,并具有防止电池组过充电保护,有很强的实用性。

光伏发电技术在轨道交通客车中的应用

轨道交通客车在载客运行的过程中消耗大量的电能。采用光伏发电技术后,蓄电池组将太阳能电池发出的电能存储,并随时与客车充电机进行电耦合,共同为客车供电。客车光伏电系统主要由光伏发电系统充电机、升降压斩波器、直流负载及供电控制系统组成。其中,光伏发电系统主要由光伏电池组件、发电控制器、蓄电池组及升降压斩波器组成。详细介绍了客车光伏供电系统的工作原理。

LLC谐振变换器在两级充电机的应用研究

针对传统电动汽车充电机低功率密度、低充电效率和输入电流谐波含量高等问题,采用了一种新的拓扑结构。前级采用两级交错并联Boost PFC电路,能有效提高前级变换器功率密度,降低输入电流的THD值;后级采用半桥LLC谐振电路,以提高后级变换器的功率密度以及充电效率。详细分析了两级交错并联Boost PFC和半桥LLC谐振变换器的工作原理,采用基波分析方法(First Harmonic Approximation,FHA)对LLC谐振网络进行了建模,并在此基础上确定了开关频率的范围及最优工作区间,仿真并实验验证了其数学模型和参数设计的正确性。最后,设计了一台输入电压范围为175 V^265 V,最大输出功率为1.5 k W的充电机,实验结果表明其前级变换器功率因数达到0.996,输入电流THD为4%,整机效率可达94%。