基于SiC MOSFET的無(wú)線充電高頻電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自2007年MIT提出磁耦合諧振式無(wú)線充電技術(shù)以來(lái)，全世界掀起了研究無(wú)線充電技術(shù)熱潮。無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車，作為現(xiàn)有電動(dòng)汽車有線充電方式的重要補(bǔ)充，具有安全、便捷、易維護(hù)等諸多優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將極具發(fā)展前景。
　　本文首先闡述了用于電動(dòng)汽車的無(wú)線充電技術(shù)的背景和發(fā)展?fàn)顩r，闡明了研究無(wú)線充電高頻電源的意義。本文選擇新型SiC器件作為高頻電源的核心元件，作為在新技術(shù)上的應(yīng)用探索。
　　本文介紹了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，并

2、且將高頻電源后級(jí)的諧振耦合線圈及其補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、車載電力電子裝置、車載電池系統(tǒng)全部看作電源的負(fù)載。在此認(rèn)識(shí)上，分析高頻電源的負(fù)載特性，主要包括諧振耦合線圈與車載電池的簡(jiǎn)化模型，并且根據(jù)負(fù)載需求確定了高頻電源的設(shè)計(jì)指標(biāo)。然后介紹了目前無(wú)線充電研究中常用的幾種高頻逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過(guò)比較各拓?fù)涞奶匦?，選擇全橋結(jié)構(gòu)作為樣機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文闡明了無(wú)線充電系統(tǒng)的工作頻率和功率控制問(wèn)題。由于工作頻率很高，必須要慎重考慮開(kāi)關(guān)管的控制問(wèn)題。通過(guò)對(duì)比脈寬

3、調(diào)制和移相調(diào)制的基本原理，選擇更適合高頻工作條件的移相調(diào)制技術(shù)。通過(guò)最基本的理論分析，本文給出了所選擇拓?fù)涞墓ぷ髂B(tài)，作為仿真和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
　　本文完成了高頻電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和詳細(xì)的理論計(jì)算，并考慮到后續(xù)大功率實(shí)驗(yàn)，在選擇元器件時(shí)預(yù)留了充足的裕量，所設(shè)計(jì)高頻電源的輸出指標(biāo)為額定功率4.6kW，額定電壓460V，額定電流10A，額定頻率85kHz。
　　本文根據(jù)車載電池的充電特性，為高頻電源分別設(shè)定了恒流輸出和恒壓輸出兩種