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介绍充电器拓扑结构电动汽车用锂电池

介绍充电器拓扑结构电动汽车用锂电池

来源:
2021/06/16 14:49
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【摘要】:

  电动汽车充电器拓扑结构

  到目前为止。正常充电模式下的充电过程一般在家庭和公共场所进行。正常充电方式下的充电功率一般为6.6kW,充电时间一般为5-8小时。正常充电模式类似于紧急充电模式下的充电电源转换器。单级AC/DC变换器也可用于正常充电。但是由于具有PFC功能的单级变换器,开关管的峰值电流非常大。在两级变换器中,PFC可以使用传统的升压电路,开关管可以是软的或硬的。但为了提高效率,应选择软开关升压变换器。

  传统的交直流全波整流电路采用整流+电容滤波电路。该电路由非线性器件和储能元件组成。输入交流电压的波形为正弦波,而输入电流的波形是严重扭曲和脉冲的。由此产生的谐波电流对电网有害,降低了电源的功率因数。本设计的整流电路采用了有源功率因数校正电路。

  与典型的PFC主电路不同,该电路采用了无损吸收缓冲网络。降低了切换损耗,提高了网络的稳定性,延长了网络的使用寿命。通过使用一组无源器件,开关管可以实现零电流开关和零电压开关,与其他谐振软开关电路相比,提高了电源的工作效率,降低了生产成本。

  1. 单相三电平PFC电路

  如图10-15(a)所示的二极管箝位三电平逆变器臂也可以像传统的两电平逆变器臂一样,通过适当的修改,分为三电平逆变器臂和升压电路。

  由于输入电流连续、拓扑结构简单、效率高等优点,升压电路往往是单相PFC电路拓扑的首选。但是由于升压电路的升压特性,在交流输入220V的情况下,输出电压通常控制在400V左右。如果输入电压进一步增加,升压比不变,相应的输出电压也会增加。或者如果输入电压是恒定的,你想要一个高的输出电压。这意味着升压电路中的功率元件承受超过400V的电压应力。一方面,增加了器件的开关损耗和通态损耗;另一方面,当电压上升到一定程度时,会给器件的选择带来困难,成为解决单相PFC电路高压高频运行的难题。因此,单相三电平升压电路为解决这一矛盾提供了很好的途径。三级控制具有以下特点:

  (1)三级拓扑可以有效解决电力电子器件电压低的问题,因为每个开关器件所能承受的开关电压只有直流侧电压的一半,所以适用于高压大功率场合。

  在三电平拓扑中,单个桥可以输出三电平,线路电压有更多的步长来模拟正弦波,减少了输出波形的失真,从而大大降低了谐波。

  (3)减少多级电压阶跃波,使绝缘对负荷的影响减小。

  (4)三级PWM方法将第一组谐波分配频带移至开关频率2倍的频带,负载的电感可以较好地抑制高谐波的影响。

  一个3×3×3(即。27)空间电压矢量可以出现在三层拓扑中,与两层拓扑相比大大增加。该矢量的加入增加了谐波消除算法的自由度,得到了较好的输出波形。

  2. 单相三电平无源无损软开关PFC电路

  虽然采用三级PFC拓扑,在相同的输出电压条件下,开关管的电压应力降低了一半,从而减少了相应的状态损耗和开关损耗,但是,当开关频率较高时,损耗相当大,因此,利用软开关技术进一步提高效率仍然是必要的和有意义的。广义上的软交换技术可分为有源软交换技术和无源软交换技术。

  所以,对于锂电池制造商一般来说。有源缓冲电路、RCD缓冲电路、谐振变换器、无源无损缓冲电路

 

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