LLC諧振變換器在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)中的應(yīng)用研究中期報(bào)告

LLC諧振變換器在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)中的應(yīng)用研究中期報(bào)告摘要本研究旨在探究LLC諧振變換器在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)中的應(yīng)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(diǎn)，電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的充電原理和充電機(jī)的結(jié)構(gòu)部分等方面的內(nèi)容。通過(guò)分析研究結(jié)果表明，利用LLC諧振變換器控制電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)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(dòng)，保證電動(dòng)汽車(chē)的安全充電。關(guān)鍵詞：LLC諧振變換器；電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)；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(dòng)汽車(chē)的普及，對(duì)其充電技術(shù)的研究也越來(lái)越受到關(guān)注。傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)采用整流橋和電容濾波器實(shí)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(wú)電感漏損、抑制EMI干擾等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。將LLC諧振變換器應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)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(dòng)汽車(chē)充電機(jī)中的應(yīng)用，提高電動(dòng)汽車(chē)的充電效率和安全性。2.LLC諧振變換器的工作原理及特點(diǎn)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(dāng)開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通時(shí)，電源電壓從S1流入L1和C1，此時(shí)輸出電感L'和電容C一起構(gòu)成諧振回路。此時(shí)輸出電感L'被磁化，儲(chǔ)存能量，并通過(guò)二極管D1向負(fù)載輸出能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1關(guān)閉時(shí)，電流經(jīng)過(guò)D1流回電源，L1和C1組成的諧振回路開(kāi)始急速振蕩，反向電流向L'流動(dòng)，將其磁化的能量釋放出來(lái)，通過(guò)D1輸出到負(fù)載上。LLC諧振變換器有以下特點(diǎn)：1）輸出電流、電壓幅值不易出現(xiàn)過(guò)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(duì)于一些輸出電壓要求極為嚴(yán)格的負(fù)載，LLC諧振變換器具有很好的穩(wěn)定性。3.電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的充電原理和充電機(jī)的結(jié)構(gòu)部分電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的充電原理如圖2所示。（插入圖2）圖2電動(dòng)汽車(chē)充電原理圖電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的充電機(jī)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(shí)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(shí)驗(yàn)中，我們采用了LLC諧振變換器控制電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的直流輸出電壓和電流，進(jìn)行充電。實(shí)驗(yàn)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(dòng)，保證電動(dòng)汽車(chē)的充電安全。同時(shí)，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)LLC諧振變換器控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，可以