電動汽車雙向LLC諧振式充電模塊研究

戴 彥，田紅霞

（唐山學院智能與信息工程學院，唐山 063000）

為有效解決傳統日常使用能源逐漸稀缺以及逐漸改善空氣指數和污染情況加劇的問題，使用新能源也是越來越多的受到社會的普遍關注，而車輛能源發展已經成為如今我國能源戰略發展的重大措施之一[1]。新能源車輛主要是指：混合型的動力驅動汽車（HVL）、燃料指向型電池類汽車（FEV）、單純型電動汽車（BEV）、醇酸型汽車、燃料型車輛以及氨能源驅動機型汽車等。目前，單純型電動汽車（BEV）在市場上民眾需求量比較大，在其推廣和使用過程中還是有著許多問題出現的，而在充電設備的快捷和其基礎設施的完備等，也對其充電設備的充電時間提出了較大的技術要求，這也是電動車難以普遍進行推廣的重要限制因素[2]。

1 電動汽車雙向LLC諧振式充電模塊的硬件設計

1.1 諧振腔主要參數設計

在電流的正反雙向運轉模式下，諧振腔可以進行直流增大、電阻輸入對抗W以及各電量使用狀態等方面，具備極其類似的特點[3]。在使用充電模塊上，其工作轉換器的工作狀態是在正向運轉模式下，即增加充電模式的充電時間，對正向W的運轉模式其中的設計指數進行設計，進而對諧振腔的主要參數進行模擬設計，對D、L、P的值數進行適度更改。國內車輛市場中的電動車多數情況下是以W硼酸鐵鋰電池作為其蓄電池的主要儲能單元，W硼酸鐵鋰電池具備以下功能：具備高效的速度輸出，標準直流電流為3-9C、接連電流的高放電量可達18C，瞬間的脈沖電流放出量可達30C；具有良好的髙溫性能，在外部溫度達到88C時，其內部溫度則有100C，當儲電池的放電量結束時，其最高溫可達200C；具備良好的使用壽命循環，歷經600次循環，其放電量也可以仍然保持大于97%；而當過度放電量到零伏也不會有所折損；保持了高效充電速率；低廉的成本，沒有大規模的記憶效果，充電池即使經常處于沒有完全充滿的狀態下工作，其電量儲存是會迅速下降到額定量值數，這種現象就叫記憶效果。

1.2 壓腔陣蕩電路

在基波分析法的運行條件下，考慮到基于諧振腔的特殊性能，諧振腔的電量傳遞只會和諧振腔的電路、電流的基本波速有關，而忽略其高波頻的影響，見公式（1）。

因此，在對電動車的充電裝置方面的研發必須同時滿足占地小、功率大、充電時間短等要求。交流電波電壓的輸入輸出進行解析分解后，則諧振腔的輸入交流電波電壓可用公式（2）表達

具有氨、鋰電池是具備高性能的記憶，而W硼酸鐵鋰電池缺沒有這種現象，無論電池處在什么工作狀態，都可以隨充隨用，沒有必要進行放電后再充電。

2 電動汽車雙向LLC諧振式充電模塊的軟件設計

根據擴展函數的描述分析進行建模設計，正向運行模式下其變換器非線性網絡的等效電路是其輸入兩側的等效交流電波的升幅值數為輸入電壓K，電磁感應L是從變壓器中調整出來的，而諧振電流Z與電磁電流Z/M/L的差值會傳遞到兩側，為輸出電波電容C和承載電阻提供能源。根據信號模型分析，在不同開關頻率和負載的工作狀態下，變換器系統的穩定性與零極點變化情況是負相關關系，伴隨著系統穩定性越高，其零點變化越小。

3 仿真實驗論證分析

為保證本文提出的方法的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用相同電動車，進行論證實驗。

為保證實驗的嚴謹性，采用傳統充電方法，即每放電結束后進行生充電，作為實驗論證對比，對充電時間以及使用時間進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

圖1 實驗論證結果曲線

根據上圖1分析可以得出，本文提出的方法與傳統的充電法相比，具有明顯的優勢。

4 結束語

本文對電動汽車雙向LLC諧振式充電模塊進行分析，依托電動汽車的充電模式和電池類型，根據充電時間和放電時間的分析數據，對模型進行調整，實現本文設計。實驗論證表明，本文設計的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠為電動汽車雙向LLC諧振式充電模塊提供理論依據。