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纯电动汽车充电桩的无桥PFC控制算法和EMI抑制研究-电气工程专业论文
摘要
摘要
I
I
摘 要
纯电动汽车的大量涌入市场,极大的推动了以纯电动汽车充电桩为主的纯电 动汽车配套设施的建设。然而,由于纯电动汽车充电桩在给充电桩充电时,会存 在输入电压不稳定和输出负载波动的情况,以及充电桩的 EMC 方面的考虑,这些 都对充电桩电路的可靠性提出了要求。本文以充电桩中的无桥 PFC 控制算法和 DC/DC 电路前端的 EMI 作为研究对象,进行了详细的分析和研究,本文主要的研 究工作如下:
(1)对现有的无桥 PFC 拓扑进行进行系统的分析,简要讨论了在不同的拓扑下 电路的导通损耗、输出电压的波动情况和电感采样电路的复杂程度等方面 不同拓扑的优劣。
(2)给出功率转换电路的总体结构,对其中无桥 PFC 电路和全桥 DC/DC 电路 的工作原理和特性进行了详细的分析介绍。
(3)基于上述的电路结构,首先对无桥 PFC 电路建立数学模型,对目前最常用 的三种无桥 PFC 控制算法进行了推导,根据理论建立了无桥 PFC 的仿真 模型。根据仿真电路在输入电压扰动、输出电压波动以及功率因数等方面 的测试数据,结合各算法的优劣,最后使用单周期预测算法作为电路的控 制算法,并进行了仿真验证。
(4)为了使充电桩电路的满足 EMC 要求,提出一种新型的数字有源 EMI 滤波 方法,并在 saber 软件上进行了仿真验证,证实了此方法的可行性。
本文对充电桩功率转换电路(PFC 和 DC/DC)与控制技术的理论和实践相结 合,并在仿真平台了证明了上述理论的正确性,为充电桩的功率转换电路研究以 及控制策略的运用提供了可靠地理论和实践依据,具有现实意义。
关键词:无桥 PFC,控制策略,DC/DC,数字有源 EMI 滤波器
ABSTRACT
ABSTRACT
II
II
ABSTRACT
The energy crisis and worsening environmental pollution set off a wave of promotion of pure electric vehicles in the world. The pure electric vehicle charging pile, as one of electric vehicle re-search support facilities, stands a pivotal role in the promotion of pure electric vehicles. The charge pile power conversion circuit based study occupied an irreplaceable role. In this paper, charge pile of power correction circuits and full-bridge DC / DC circuit are set as a research object; detail-ed analysis and research are carried out. The main research works of this paper are as follows:
Analyzed bridgeless PFC topology systematically; discussed the pros and cons of different circuit topologies in conduction losses, fluctuations in the output voltage and the complexity of the sampling circuit inductance
Gave the overall structure of the power conversion circuit; described the working principles and characteristics of bridgeless PFC and full-bridge DC / DC circuit in detail.
Based on the circuit structures mentioned above firstly established a bridgeless PFC mathematical model; made derivations of two bridgeless PFC control algorithm which is used most commonly; made a bridgeless PFC simulation model according to the theory
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