エネルギー危機、資源枯渇、大気汚染の深刻化に伴い、中国は新エネルギー車を戦略的新興産業として確立した。電気自動車の重要な部分である自動車充電器には、理論的研究価値と重要な工学的応用価値の両方があります。イチジク。図1は、前段AC/DCと後段DC/DCを組み合わせた車両用充電器の構造ブロック図を示しています。
カーチャージャーが電力網に接続されている場合、特定の高調波が発生し、電力網を汚染し、電気機器の安定性に影響を与えます。高調波の量を制限するために、国際電気標準委員会は電気機器向けの高調波制限規格 iec61000-3-2 を開発し、中国も国家規格 GB/T17625 を発行しました。上記の規格に準拠するには、車載充電器に力率補正 (PFC) を施す必要があります。PFC AC/DC コンバータは、一方では後部 DC/DC システムに電力を供給し、他方では補助電源に電力を供給します。PFC AC/DC コンバータの設計は、カーチャージャーの性能に直接影響します。
純粋な電気自動車の充電器の音量と高調波には厳しい要件があることを考慮して、この設計ではアクティブ力率補正 (APFC) テクノロジーを使用しています。APFC にはさまざまなトポロジがあります。Boost トポロジは、駆動回路が簡単、PF 値が高く、特殊な制御チップを使用するという利点があるため、Boost トポロジの主回路が選択されます。さまざまな基本制御方式を検討し、高調波歪みが少なく、ノイズに敏感で、スイッチング周波数が固定であるという利点を備えた平均電流制御方式を選択しました。
この記事では、2 kW の全電気自動車充電器の出力を考慮し、高調波含有量、音量、耐妨害性能の設計要件を考慮し、主な研究である PFC AC/DC コンバータ、システムの主回路と制御回路の設計、および研究に基づいて、システムシミュレーションと実験テストの研究で検証します
2 PFC AC/DCコンバータの主回路設計
PFC AC/DCコンバータの主回路は、出力フィルタコンデンサ、スイッチング素子、昇圧インダクタなどで構成され、そのパラメータは以下のように設計されています。
2.1 出力フィルタ容量
出力フィルタコンデンサは、スイッチング動作によって生じる出力電圧リップルを除去し、出力電圧を特定の範囲に維持します。選択したデバイスは、上記 2 つの機能をより適切に実現する必要があります。
制御回路は二重閉ループ構造を採用しており、外側のループは電圧ループ、内側のループは電流ループです。電流ループは主回路の入力電流を制御し、基準電流を追跡して力率改善を実現します。電圧ループの出力電圧と出力基準電圧は電圧誤差増幅器によって比較されます。出力信号、フィードフォワード電圧、および入力電圧が乗算器によって計算され、電流ループの入力基準電流が得られます。電流ループを調整することにより、主回路スイッチ管の駆動信号が生成され、システムの力率改善を実現し、安定した DC 電圧を出力します。乗算器は主に信号の乗算に使用されます。ここでは、電圧ループと電流ループの設計に焦点を当てます。
投稿日時: 2022 年 6 月 20 日