應用于電動汽車的模塊化電池充電器

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應用于電動汽車的模塊化電池充電器

電動汽車和混合動力汽車滿足了整個社會對節約能源和低碳環保的要求，未來5年將迎來發展高峰期。這些車輛將利用車載電源裝置或者居民照明用電的低電壓網絡設施進行充電，因此設計一款在充電時可以進行交直流轉換的雙向變頻器很有必要。針對3～8t商用電動汽車設計了一款易于維護、生產工藝簡單、系統簡易的模塊化電池充電器。

首先介紹了美國的電池設計參數，主要包括對三相線電壓、充電頻率、功率因數、周圍空氣溫度、輸出功率、質量、輸出電壓和效率的要求。然后指出設計中存在的問題：①輸入電流波形被扭曲；②功率因數較低，需要設計一款帶功率因數補償的充電器。針對這些問題，提出解決方案，并應用于新設計的充電器。

整個充電器的電路采用反激拓撲結構，輸入電流和輸入電壓成正比，簡化了電路結構，可以消除電解電容。介紹了充電器電路設計中的3種阻尼配置形式：①Petkov提出的雙Petkov緩沖電路；②可以減少組件和絕緣柵雙極型晶體管能量損耗的LLCC（LL代表兩個負電感、CC代表兩個不同的阻尼器）緩沖電路；③未來需要繼續探索中心電感器緩沖電路。試驗結果顯示，LLCC緩沖器的設計是對Petkov設計的改進，其工作性能更優。文中指出，在進行電池充電裝置開優化前，應該首先解決泄漏的電感能量如何回收和絕緣柵雙極型晶體管電壓分布的問題。

Mr. Bryan Savage et al. Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2013 IEEE.

編譯：張利丹