電動汽車車載Z源集成充電器的研究.pdf

1、目前,電動汽車主要采用交流充電形式,電動汽車內(nèi)部含有車載充電器,一般充電功率小,充電時間長。由于車載充電器的主體結(jié)構(gòu)與電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)相似,可以考慮兩者共用一套系統(tǒng)。
　　本文從集成化的角度考慮,提出了一種基于Z源變流器的電動汽車車載集成充電器。該充電器充分利用電動汽車原有的Z源變流器、電機、控制電路,只需要少量的轉(zhuǎn)換開關(guān)即可實現(xiàn)充電功能,節(jié)省了一套充電設(shè)備。與功率大于一般車載充電器相比,達到了降低電動汽車成本,充電方便的目的

2、,同時還可以快速充電。
　　本文首先對Z源充電器整流器進行了數(shù)學建模,建立了Z源充電器整流器的小信號模型,求得了電路的傳遞函數(shù)。通過仿真分析,發(fā)現(xiàn)電感電流和電容電壓存在振蕩現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,針對單極性PWM調(diào)制方式,提出了一種考慮調(diào)制比和直通占空比耦合的Z源充電器統(tǒng)一建模方法。對相關(guān)傳遞函數(shù)進行了MATLAB仿真,對新型建模方法作了仿真驗證。
　　同時,控制系統(tǒng)是充電器的核心組成部分,也是本文研究工作的基礎(chǔ)。建立Z源充電器控

3、制系統(tǒng)的MATLAB模型,仿真實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電壓電流單位功率因數(shù)運行和輸出電壓電流調(diào)節(jié)。在理論上分析了Z源充電器網(wǎng)側(cè)電流諧波及其影響因素,并用控制系統(tǒng)MATLAB模型仿真進行驗證。研制了Z源充電器的樣機,制作了多路輸出的開關(guān)電源、驅(qū)動電路、信號調(diào)理電路和接口電路,編寫了電流環(huán)、電壓環(huán)程序。
　　在集成充電器中,電機繞組可以被用作交流側(cè)的濾波電感,但要確保在充電時電機不能旋轉(zhuǎn)。提出兩種接入電機繞組的方案,分析了轉(zhuǎn)子位置對等效電感的影響,