电动汽车大功率充电桩VIENNA整流器设计与实现

"基于VIENNA的电动汽车大功率充电桩整流器的设计与实现，该硕士学位论文详细探讨了大功率充电桩的关键技术，包括VIENNA拓扑结构和新型电压电流双闭环控制策略。" 在当前全球能源紧张的背景下，电动汽车因其环保特性受到广泛关注。然而，电动汽车的续航里程短和充电时间长的问题限制了其发展。大功率充电桩的出现旨在解决这些问题，为电动汽车提供快速充电服务。本文主要研究的是60kW大功率直流充电桩整流器系统，该系统采用了VIENNA拓扑结构，这是一种高效、高功率密度的电路设计。 VIENNA整流器是基于三相桥式结构的非隔离型直流-直流变换器，它通过交错并联的三个半桥子模块来实现电压平滑和电流连续。这种拓扑结构能够显著降低电流纹波，提高效率，同时减小了对滤波电容的需求。在分析了VIENNA电路的工作原理后，作者建立了在不同坐标系下的数学模型，为控制器设计提供了理论基础。 控制策略方面，该系统采用了基于PI滑模混合控制的电压电流双闭环控制。这种方法结合了PI控制器的稳定性和滑模控制的鲁棒性，能有效应对电网电压波动和负载变化，确保输出电压和电流的稳定。 在硬件设计上，论文详细阐述了主电路参数的计算方法，如电感、电容的选择以及开关管和二极管的型号确定。弱电部分，包括主控电路、采集电路和驱动电路的原理图设计，也得到了详尽的讨论。这些电路的设计考虑了系统的安全性和可靠性，例如在采集电路中增加了保护措施，以防止过压、过流等异常情况。 此外，论文还提到了一种基于变频滤波与幅相补偿的数字锁相环设计，该锁相环能提供高精度的相位同步，从而提高整个系统的性能。通过Simulink仿真验证，该锁相环方案在实际应用中表现出良好的性能。 这篇论文深入研究了基于VIENNA的电动汽车大功率充电桩整流器的设计与实现，为大功率充电桩的技术进步提供了理论支持和实践参考，对于推动电动汽车充电技术的发展具有重要意义。