傳統的直流充電樁輸出范圍相對較窄、偏離工作點時效率較低,難以滿足市場上參差不齊的動力電池類型,故本文研究了一種高效率、寬范圍輸出的高壓直流充電模塊。論文首先介紹充電模塊的結構和常用電路拓撲,在此基礎上提出了一種兩級式直流充電樁結構。其中前級采用三相Vienna電路,實現三相功率因數校正,達到較低網側電流畸變的目的;后級采用兩個半橋三電平LLC并聯連接以適應不同輸出功率的要求。重點分析了前級電路的SVM調制方法,對比了最近三矢量法和簡化兩電平法;同時也闡述了前級電路的雙環控制器的補償方法。接下來利用基波分析法給出了后級半橋三電平LLC電路的增益和輸入阻抗特性曲線,進而給出了諧振腔參數設計方法;同時為了拓寬輸出電壓范圍,采用調頻和移相結合的控制策略。最后通過參數計算和器件選型制作了15kW的實驗樣機,測試了其靜態和動態穩定性,同時對輸入電壓不在正常工作范圍內時進行了保護性測試,實驗結果驗證了該高壓充電模塊的可靠性。 展開