【摘 要】
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作为V2G技术的核心设备,双向AC/DC变换器不仅要对新能源电动汽车以及电网之间进行硬件上的连接,还要确保电能在变换器正向运行以及反向运行模式下均能进行流动,并能够对变换器两端的电能质量进行调节和控制。研究高性能的双向AC/DC变换器对于新能源电动汽车以及V2G技术的发展都有重要意义。本文首先对双向AC/DC变换器的前级电路进行了研究,给出了电路的关键参数设计以及电路的控制方法。同时为了改善前级电
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作为V2G技术的核心设备,双向AC/DC变换器不仅要对新能源电动汽车以及电网之间进行硬件上的连接,还要确保电能在变换器正向运行以及反向运行模式下均能进行流动,并能够对变换器两端的电能质量进行调节和控制。研究高性能的双向AC/DC变换器对于新能源电动汽车以及V2G技术的发展都有重要意义。本文首先对双向AC/DC变换器的前级电路进行了研究,给出了电路的关键参数设计以及电路的控制方法。同时为了改善前级电路网侧电流质量,提出了电网电压前馈策略以及过零点优化控制策略,并进行了理论分析和研究。然后对双向AC/DC变换器的后级电路双向LLC谐振变换器进行了研究,分析了其工作原理,采用基波分析法求得了其等效稳态模型,在理论分析的基础上对后级电路双向LLC谐振变换器进行了直流增益以及频率特性分析,得出了设计电路的关键参数。接着对双向AC/DC变换器的两级整体化设计进行了理论分析,并对双向AC/DC变换器的两级整体化设计中遇到的问题进行分析和解决,给出了双向AC/DC变换器两级整体的控制策略以及启动策略。然后对前级电路以及后级电路的硬件电路进行了设计,完成了后级双向LLC谐振变换器的主电路功率器件的选型以及设计,前级双向图腾柱式无桥PFC主电路功率器件的选型设计,前级电路以及后级电路的采样调理电路和光耦隔离驱动电路的设计,为DSP对两级式双向AC/DC变换器的数字控制提供了硬件基础。最后,搭建了两级式双向AC/DC变换器的Simulink仿真模型以及实验平台,并分析了仿真结果和实验结果,验证了前述理论分析以及设计方法的正确性。同时总结了对双向AC/DC变换器设计所做的工作,并给出了改进方案。该论文有图68幅,表2个,参考文献43篇。
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