基于LLC变换器电动汽车充电机设计.pdf

研 究与开发 基于 LLC变换器的电动汽车充电机设计 张 涛 朱小平 (浙江交通职业技术学院，杭州 311112) 摘要 动力电池是电动汽车应用的核心技术之一，应用中需要进行充放电管理，充电机可以 把交流电转变为直流电，为动力电池补充能量；本文介绍了一种基于LLC变换器的电动汽车充电 机设计方法，LLC谐振电路充电机工作在谐振频率，能够实现ZVS和ZCS，降低开关应力，减小 了开关损耗，提高了充电效率；通过分析LLC谐振电路的工作特点，研究变换器的参数设计原理， 并根据分析，设计了试验样机，进行 了试验验证，获得较好的实验效果。 关键词：LLC谐振；直流．直流变换器；电动汽车 TheDesignofEV ChargerbasedonLLCConverter ZhangTao ZhuXiaoping (ZhejiangInstituteofCommunications，Hangzhou 311112) Abstract Thepowerbatteryisoneofthecoretechnologyoftheelectricvehicleapplication，the applicationneedtochargeanddischargemanagement，theEV chargercanturnAC toDC，addedtohte powerbatteryenergy；ThispaperintroducethedesignmethodofEV chargerbasedonLLC converter； LLC resonantcircuitchargerworkatresonantfrequencytoachieveZVSandZCS，reducestheswitch voltagestress，theswitchinglossisreduced，andimprovethechargingefficiency；throughtheanalysis oftheworkingcharacteristicsoftheLLC resonantcircuit，parameterdesignprincipleoftheconverteris studiedandaccordingtotheanalysisdesignprototypetest，andobtainabettertestresults． Keywords：LLC resonantcircuit；dc-dcconverter；electricvehicle 我 国的动力电池的充电方式一般分为 3种：车 1 LLC谐振变换充 电机特点 载充电机充 电、外置普通充电机充 电、外置快速充 电机充 电【卜1。在这 3种充 电形式中，外置快速充 电 传统 PWM 变换器是一种硬开关技术，其功率 技术以其高功率、大 电流、高效率、高可靠的技术 开关管开通或关断时，器件上的电压或 电流不等于 要求成为研究的重点和难点。在电动汽车的推广过 零 ，即存在开关损耗。随着工作频率增加，开关损 程 中，大众普遍担心的问题之一就是充 电问题。电 耗也随着增加，这就限制了硬开关变换器的最高工 动汽车和续航里程和 电池的容量相关，而电池的能 作频率 。谐振变换器是最早提 出的软开关变换 量要靠充电机的持续充电完成；对于一般充 电，其 器 。 充电时间需要 5～1Oh，这个时间长度极大的限制 了 LLC谐振变换器是从SRC发展过来的。实际上， 电动汽车 的使用便捷 性 ；因而开发充 电时 间在 采用变压器隔离的 SRC变换器 】，变压器的励磁 20min 以内的快速充电技术，是 电动汽车发展中必