基于低壓電動汽車電池的高效電能轉換系統

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基于低壓電動汽車電池的高效電能轉換系統

提出一種為低壓電動汽車電池進行充電的高效電力轉換系統。該系統包括兩個電能轉換設備：①單相功率因數校正的直流-交流整流器；②用于電池充電的直流-直流轉換器。

無橋直流-交流整流器由耦合線圈、2個可控電源開關、2個二極管和直流母線電容器組成。除二極管和輸出電容外，電源開關被認為是理想的開關，能夠及時地接合與斷開。該整流器以及2個可控電源開關可以采用相同的調制驅動信號進行驅動，與傳統的BOOST型直流-交流整流器相比，在當前路徑上其不需要功率二極管，因此可相應地減少傳導損失和設備組件數。該整流器可由開關同時打開和關閉進行控制。假設電感電流連續，如果開關同時打開，電感電流增加，電感器中存儲電磁能。由于2個二極管反向偏置，直流支路的電容直接提供負荷電流，因此相比傳統的整流器提高了整流器校正能力。該整流器具有降低傳導損失、減少設備組件以及提高功率使用效率的優點。

直流-直流轉換器基本電路是由直流支路電容、電源開關、夾緊電容器和變壓器組成。相比傳統的移相調制（PSM）直流-直流轉換器，其具有降低切換損失、降低當前循環量、提高功率使用效率等優點。

對所提出系統的性能進行了驗證。在800W時，傳統的快速交流-直流整流器的轉換效率為97.4%，所提出的無橋交流-直流整流器的轉換效率可達98.0%；傳統的移向調制直流-直流轉換器的效率為92.5%，所提出的直流-直流轉換器的效率為93.0%。因此，所提出系統的總效率為91.2%，比傳統系統的90.1%高出1.1%。試驗結果也證明了所提出的系統相比傳統系統具有更高的功率使用效率。

Min- Kwon Yang et al. 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 2014.

編譯：趙喚