【摘 要】
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电动汽车的发展离不开充电设施的完善，因此研制一种大功率直流快充充电桩对于提高电动汽车的普及率具有非常关键的作用。本文基于安徽多杰电气有限公司的“120kW直流快充充电桩的研究与设计”项目，设计其核心并联部件15kW直流充电模块。 本文设计的直流充电模块主要由两个部分组成：前级AC/DC变换电路和后级DC/DC变换电路。通过分析比较多种AC/DC、DC/DC变换电路的优缺点和适用范围，确定了前级A
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电动汽车的发展离不开充电设施的完善，因此研制一种大功率直流快充充电桩对于提高电动汽车的普及率具有非常关键的作用。本文基于安徽多杰电气有限公司的“120kW直流快充充电桩的研究与设计”项目，设计其核心并联部件15kW直流充电模块。
本文设计的直流充电模块主要由两个部分组成：前级AC/DC变换电路和后级DC/DC变换电路。通过分析比较多种AC/DC、DC/DC变换电路的优缺点和适用范围，确定了前级AC/DC变换电路选用交错并联的两个三相VIENNA整流电路，以满足直流充电模块大功率和高功率因数的要求；后级DC/DC变换电路选用两个串联的全桥LLC谐振变换电路，以满足直流充电模块高效率和软开关技术的要求。
首先详细分析了单相、三相VIENNA整流电路的工作原理和等效电路，在此基础上选用区间划分的方法对三相VIENNA整流电路进行控制，完成了前级电路参数的设计，并使用Matlab/Simulink软件对其进行建模仿真和波形分析；其次详细分析了全桥LLC谐振变换电路的工作原理和等效电路模型，并对其稳态特性进行了分析，完成了谐振腔参数的设计，并使用PSIM软件对其进行建模仿真和波形分析；然后采用TMS320F28335芯片作为控制系统的核心，设计了直流充电模块的软、硬件电路；最后制作了一台15kW直流充电模块样机进行测试，并对测试结果进行了详细的分析。
通过分析对比实验结果可知，前级AC/DC变换电路功率因校正的结果比较好，并且直流侧输出电压稳定，后级DC/DC变换电路可以实现软开关技术，样机效率较高，且具有良好的输出外特性。本文提出的方法具有较好的可行性，并具有一定的工程应用价值。
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