電動汽車用雙向交流-直流轉換器

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電動汽車用雙向交流-直流轉換器

電動汽車使用直流-交流轉換器不但實現了車輛電池的充電，而且還可實現車輛到電網的電能補充。但這種轉換器也存在很多不足，尤其是針對三相交流電，如果采用與普通家用電相同的轉換器結構，將存在效率低、體積大、輸入輸出濾波裝置大的問題，因此需要采用雙主動全橋拓撲結構設計以適用于三相電向直流電轉換。根據三相電的特點，通過相位來控制能量的流動，利用3個相位的周期變化，實現在低峰電壓處電能的較高速率轉化。

在理論分析中，使用LabVIEW仿真驗證，硬件測試使用額定電壓為48V，額定容量為20A時的磷酸鋰鐵電池進行充放電驗證。在48V鋰電池的控制中，當電壓高于58.4V時，系統會切斷對電池充電操作；當電壓低于42V時，電池將不允許再進行放電。在轉換器進行工作中，可以方便地檢測到相位的變化，根據電池中電壓的數值確定電池的充放電功率，比如電池電壓較低時，采用較大電流進行充電操作。將轉換器兩端的電壓與電流相乘，作為輸入端與輸出端的功率，輸出端與輸入端相除后得到轉換器的效率。通過計算發現。當電流在5A時效率最高，達到94.2%。而且，大電流時的轉換效率普遍比小電流時的高。針對磷酸鐵鋰電池，以電池1/4倍率進行充電時，效率可以達到最高。

汽車轉換器的參數配置為：額定功率1.2kW、輸入電壓350V、輸出電壓42～58.4V，內部電容容量1nF，相關的電感線圈為幾十微亨的數量級。轉換器與傳統轉換器的區別在于控制部分位于轉換器內部，而目前常用轉換器的控制部分位于整車總控制器中，實現控制器的模塊化設計有利于車聯網趨勢的發展。

網址：http://ieeexplore.ieee. org/stamp/stamp.jsp? arnumber=6571284

作者：Fu-MingNi et al

編譯：張聰