LLC諧振變換器在電動汽車充電機中的應用研究中期報告

LLC諧振變換器在電動汽車充電機中的應用研究中期報告摘要本研究旨在探究LLC諧振變換器在電動汽車充電機中的應用。本文主要介紹了研究的背景和意義，LLC諧振變換器的工作原理及特點，電動汽車充電機的充電原理和充電機的結(jié)構(gòu)部分等方面的內(nèi)容。通過分析研究結(jié)果表明，利用LLC諧振變換器控制電動汽車充電機的直流輸出電壓和電流具有很好的效果，不僅可以提高充電效率和功率因數(shù)，還可以減少直流輸出電壓和電流的波動，保證電動汽車的安全充電。關鍵詞：LLC諧振變換器；電動汽車充電機；直流輸出電壓；直流輸出電流AbstractThisstudyaimstoinvestigatetheapplicationofLLCresonantconverterintheelectricvehiclecharger.Thispapermainlyintroducesthebackgroundandsignificanceoftheresearch,theworkingprincipleandcharacteristicsofLLCresonantconverter,thechargingprincipleofelectricvehiclechargerandthestructuralpartsofthecharger.Throughtheanalysisoftheresearchresults,itcanbeshownthatusingLLCresonantconvertertocontroltheDCoutputvoltageandcurrentoftheelectricvehiclechargerhasgoodeffects,whichcannotonlyimprovethechargingefficiencyandpowerfactor,butalsoreducethefluctuationofDCoutputvoltageandcurrent,andensurethesafechargingofelectricvehicles.Keywords:LLCresonantconverter;electricvehiclecharger;DCoutputvoltage;DCoutputcurrent1.研究背景和意義隨著電動汽車的普及，對其充電技術的研究也越來越受到關注。傳統(tǒng)的電動汽車充電機采用整流橋和電容濾波器實現(xiàn)充電，但容易產(chǎn)生較大的諧波和噪聲，影響充電效率和質(zhì)量。因此，需要一種更加高效、穩(wěn)定的充電方式。LLC諧振變換器作為一種新型的直流-直流變換器，具有電壓轉(zhuǎn)換范圍大、無電感漏損、抑制EMI干擾等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用于電力電子領域。將LLC諧振變換器應用于電動汽車充電機中，可以有效提高充電效率和質(zhì)量。因此，本研究旨在探索LLC諧振變換器在電動汽車充電機中的應用，提高電動汽車的充電效率和安全性。2.LLC諧振變換器的工作原理及特點LLC諧振變換器是一種由電容C、電感L和電感L'以及磁性元件T構(gòu)成的諧振電路，其電路圖如圖1所示。（插入圖1）圖1LLC諧振變換器電路圖當開關管S1導通時，電源電壓從S1流入L1和C1，此時輸出電感L'和電容C一起構(gòu)成諧振回路。此時輸出電感L'被磁化，儲存能量，并通過二極管D1向負載輸出能量。當開關管S1關閉時，電流經(jīng)過D1流回電源，L1和C1組成的諧振回路開始急速振蕩，反向電流向L'流動，將其磁化的能量釋放出來，通過D1輸出到負載上。LLC諧振變換器有以下特點：1）輸出電流、電壓幅值不易出現(xiàn)過大的漣波量，輸出電壓變化率變慢，減少輸出電源電容器的容量；2）電路中耗散三角區(qū)內(nèi)的功率很小，能量轉(zhuǎn)換效率高；3）具有較高的諧振頻率，加以合適的控制可以有效地抑制EMI干擾，符合電磁兼容性的要求；4）輸出電壓變化率變慢，對于一些輸出電壓要求極為嚴格的負載，LLC諧振變換器具有很好的穩(wěn)定性。3.電動汽車充電機的充電原理和充電機的結(jié)構(gòu)部分電動汽車充電機的充電原理如圖2所示。（插入圖2）圖2電動汽車充電原理圖電動汽車充電機的充電機主要由輸入濾波器、整流器、功率因數(shù)修正器、LLC諧振變換器、輸出濾波器、控制電路、全橋換流器等組成。其中，LLC諧振變換器為實現(xiàn)直流輸出電流和電壓穩(wěn)定提供保障。4.結(jié)果分析在實驗中，我們采用了LLC諧振變換器控制電動汽車充電機的直流輸出電壓和電流，進行充電。實驗結(jié)果表明，利用該種方式可以有效提高充電效率和功率因數(shù)，減少輸出電壓和電流的波動，保證電動汽車的充電安全。同時，我們通過實驗對LLC諧振變換器控制參數(shù)進行了優(yōu)化，可以