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新能源汽车锂电池充电器结构增加

时间:2022-06-28 编辑:亚博手机版 游览:115次

  电动汽车锂离子电池充电器的拓扑结构

  从现在的18650锂离子电池来看。正常充电模式下的充电过程一般在家里和公共场所进行。正常充电模式下的充电功率通常为6.6kw,典型充电时间为5-8小时。正常充电模式类似于紧急充电模式中的充电功率转换器。单级交流/DC转换器也可用于正常充电模式。但是由于具有PFC功能的单级变换器,开关管的峰值电流很大。在两级变换器中,PFC可以采用传统的boost电路,开关管可以是软开关或硬开关。但是,为了提高效率,应该选择软开关升压变换器。

  传统的交流/DC全波整流电路采用整流电容滤波电路。该电路是非线性器件和储能元件的组合。输入电压的波形是正弦曲线,而输入电流的波形严重失真且呈脉冲状。由此产生的谐波电流对电网有害,并降低了电源的功率因数。在本设计中,整流电路采用有源功率因数校正电路。

  与典型的PFC主电路不同,该电路采用无损耗吸收缓冲网络。减少了交换损耗,提高了网络的稳定性,延长了网络的使用寿命。利用一组无源器件实现零电流开关和零电压开关,提高了电源的工作效率,与其他谐振软开关电路相比,降低了生产成本。

  由于boost电路具有输入电流连续、拓扑简单、效率高的优点,所以往往是单相PFC电路拓扑的首选。但由于升压电路的升压特性,在220V交流输入的情况下,输出电压通常控制在400V左右。如果输入电压进一步升高,升压比不变,相应的输出电压也会升高。或者,如果输入电压恒定,则需要高输出电压。这意味着升压电路中的功率元件必须承受超过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,当电压升高到一定程度时,会给器件的选择带来困难,成为需要高电压、高频率工作的单相PFC电路难以解决的矛盾。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3360

  (1)三级拓扑能有效解决电力电子器件电压低的问题,因为每个开关器件的开关电压只有DC侧电压的一半,所以适用于高电压、大功率场合。

  在三电平拓扑中,单桥可以输出三个电平,线电压有更多的阶跃来模拟正弦波,减少了输出波形的失真,从而大大降低了谐波。

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