基于移相控制的电动汽车用充电机主电路分析研究

1、基于移相控制的电动汽车用充电机主电路分析研究随着全球能源危机的加剧，作为绿色环保交通工具的将成为将来汽车进展的趋势。目前，我国已完成了电动大、中型客车的讨论开发工作，在某些城市作为一种抱负的日常公共交通工具已经投入示范运营。在城区繁华地带开通电动汽车公交线路，可以有效地解决汽车尾气排放和石油原材料紧缺等问题。因此，充电技术成为电动汽车进展的关键技术之一，研制大功率高频智能充电机用于构建电动公交车公共充电站具有重要意义。充电机主采纳移相控制zvzcs 全桥变换器，在副边加入c和两只dc、dh，采纳容易的辅助电路复位，实现了超前桥臂的zvs和滞后桥臂的zcs。1 充电机主电路拓扑传统的移相控制全桥

2、软开关电路采纳变压器漏感或原边串联和功率开关管的寄生电容的谐振实现零开关。而滞后桥臂主要依赖变压器漏感储能，导致滞后桥臂不易满足零电压开关的条件。本文采纳了一种zvzcs的电路拓扑结构，l所示。vs是单相或三相沟通输入经过整流滤波后得到的直流电压，s1、s2、s3、s4是功率开关器件，c1、c3为超前桥臂的并联电容，llk是变压器的漏感，t为变压器，d1、d2、d3、d4为续流二极管，辅助电路由钳位电容c和两只二极管dc、dh构成，lo为输出滤波电感，co为输出滤波电容。首先s1、s4导通，原边向副边输出能量，钳位电容cc被充电至最大值。关断s1，原边电流ip给c1充电，给c3放电，因为c1的

3、存在，s1为零电压关段，此时漏感和输出滤波电感lo串联，共同提供能量；原边电压和副边电压均下降，当副边电压下降至箝位电容电压时，因为cc的作用，使变压器副边电压下降速度比原边慢，导致电压差，作用于llk使原边电流下降。c3放电至零，为s3提供零电压开通的条件。二次侧感应电压作用于llk，加速了原边电流ip的下降，直至ip彻低复位。开关切换方式为+1/0，0状态处于电流复位模式。箝位电容cc提供负载电流，副边电压下降。cc放电彻低，整流二极管d1d4所有导通续流，在续流期间因为原边电流已经复位，此时关段s4，开通s2，因为漏感llk原边电流不能突变，s4零电流关段，s2零电流开通。2 主电路工作

4、过程分析全桥变换器在半个周期内有9种工作状态，记为模式1模式9。2.1 模式1s1、s4导通，原边电流流经s1、llk、原边绕组、s4；副边电流流经d1、l。、r。、d4和副边绕组，cc通过dc、co充电，输入侧向输出侧传递能量。将电路举行简化，3所示，因为输出滤波电感lo与llk相比较大，视为恒流源，等效电路4所示。2.2 模式2当cosat=-1时，vcc(t)达到最大值，则sjmat=o，ip(t)=nio，ic(t)=0，二极管dc关断，变压器副边电流流经d1、l。、co、r。、d4和次边绕组，简化电路5所示。此时：2.3 模式3s1关断，原边电流从s1转移至c1和c3，给c1充电，给

5、c3放电，简化电路6所示。因为c1的存在，s1是零电压关断。变压器原边漏感llk和输出滤波电感l。串联，llk值较小，lo值较大，可视为原边电流ip基本不变，ip(t)=nio。变压器原边电压vab和整流桥输出电压vrec以相同的斜率线性下降：2.4 模式4当整流桥输出电压vrec线性降至箝位电压vcc=2(nvs-vo)时，dh导通，简化电路7所示。因为cc远远大于c1+c3，则cc保持两端电压不变，使整流桥输出电压比原边电压下降得慢，导致电压差作用于llk，使原边电流ip开头下降，等效电路8所示.2.5 模式5c3被放电到o，d3导通，简化电路9此时开通s3，因为d3的存在，s3为零电压开

6、通。原边电压vab=o。等效电路10所示。此模态结束时，原边电流降为0，整流侧电压为v。2.6 模式6原边电流复位到零，简化电路11所示。cc提供负载电流，二次侧整流桥输出电压快速下降，等效电路12所示。此时，2.7 模式7cc被放电到零，整流二极管d1d4所有导通，负载电流通过整流二极管续流，简化电路13所示。在续流期间可以关段s2，此时s2为零电流关断。2.8 模式8开通s4，简化电路14所示。此时为零电流开通，因为漏感llk的存在，原边电流不能突变，ip线形增强，在此时光内，整流电压仍然为0。3 和试验结果与结论本文采纳专用的saber仿真软件建立模型并仿真，仿真参数如下：仿真波形为15所示。试验系统中380 v三相沟通经整流供应直流电压，充电机，纯负载，构成。变压器原边电压、原边电流、副边整流输出电压的测试波形16和图17所示。图16为在输入电压508v时，原边电流ip和原边电压uba(-uab)的波形。图17为输入电压508v时，原边电流ip和变压器副边整流桥输出电压vr