에너지 위기, 자원 고갈, 대기 오염이 심화되면서 중국은 신에너지 자동차를 전략적 신흥 산업으로 자리매김했습니다.전기 자동차의 중요한 부분인 차량 충전기는 이론적 연구 가치와 중요한 엔지니어링 응용 가치를 모두 가지고 있습니다.무화과.그림 1은 전단 STAGE AC/DC와 후단 DC/DC가 결합된 차량용 충전기의 구조 블록도를 나타낸다.
차량용 충전기가 전력망에 연결되면 특정 고조파가 발생하고 전력망을 오염시키며 전기 장비의 안정성에 영향을 미칩니다.고조파량을 제한하기 위해 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission)에서는 전기 장비에 대한 고조파 제한 표준인 iec61000-3-2를 개발했으며, 중국도 국가 표준인 GB/T17625를 발표했습니다.위 표준을 준수하기 위해 온보드 충전기는 역률 보정(PFC)을 거쳐야 합니다.PFC AC/DC 컨버터는 한편으로는 후면 DC/DC 시스템에 전원을 공급하고 다른 한편으로는 보조 전원 공급 장치를 공급합니다.PFC AC/DC 컨버터의 설계는 차량용 충전기의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
순수 전기 자동차 충전기의 볼륨과 고조파에 대한 요구 사항이 가혹하다는 점을 고려하여 이 설계에서는 APFC(능동 역률 보정) 기술을 사용합니다.APFC에는 다양한 토폴로지가 있습니다.Boost 토폴로지는 구동 회로가 간단하고 PF 값이 높으며 특수한 제어 칩이 있다는 장점이 있으므로 Boost 토폴로지의 주 회로를 선택합니다.다양한 기본 제어 방법을 고려하여 낮은 고조파 왜곡, 잡음에 대한 민감도 및 고정된 스위칭 주파수의 장점을 지닌 평균 전류 제어 방법을 선택합니다.
이 기사에는 2kW 순수 전기 자동차 충전기의 전력을 고려하여 고조파 함량, 용량 및 방해 전파 방지 성능 설계 요구 사항을 고려한 핵심 연구 PFC AC/DC 컨버터에 시스템 주 회로 및 제어 회로 설계가 포함되어 있습니다. 연구를 바탕으로 시스템 시뮬레이션 및 실험 테스트 연구를 통해 검증합니다.
2 PFC AC/DC 컨버터 주회로 설계
PFC AC/DC 컨버터의 주 회로는 출력 필터 커패시터, 스위칭 장치, 부스트 인덕터 및 기타 구성 요소로 구성되며 해당 매개변수는 다음과 같이 설계됩니다.
2.1 출력 필터 용량
출력 필터 커패시터는 스위칭 동작으로 인해 발생하는 출력 전압 리플을 필터링하고 출력 전압을 특정 범위로 유지할 수 있습니다.선택한 장치는 위의 두 가지 기능을 더 잘 실현해야 합니다.
제어 회로는 이중 폐쇄 루프 구조를 채택합니다. 외부 루프는 전압 루프이고 내부 루프는 전류 루프입니다.전류 루프는 주 회로의 입력 전류를 제어하고 기준 전류를 추적하여 역률 보정을 달성합니다.전압 루프의 출력 전압과 출력 기준 전압은 전압 오류 증폭기에 의해 비교됩니다.출력 신호, 피드포워드 전압 및 입력 전압은 곱셈기에 의해 계산되어 전류 루프의 입력 기준 전류를 얻습니다.전류 루프를 조정함으로써 주 회로 스위치 튜브의 구동 신호가 생성되어 시스템의 역률 보정을 달성하고 안정적인 DC 전압을 출력합니다.승산기는 주로 신호 곱셈에 사용됩니다.여기서 본 논문은 전압 루프와 전류 루프의 설계에 초점을 맞춘다.
게시 시간: 2022년 6월 20일