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用于双电动车辆电池充电的三相隔离型多电平AC-DC变换器
A Three-Phase Isolated Multilevel AC-DC Converter for Dual Electric Vehicle Battery Charging
| 作者 | Bussa Vinusha · R Kalpana · Dharavath Kishan |
| 期刊 | IEEE Transactions on Industry Applications |
| 出版日期 | 2024年12月 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | 多电平 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电动汽车 AC - DC转换器 双向双输出DC - DC转换器 双电池充电器 控制技术 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种用于同时为两块电池充电的两级电动汽车(EV)交流 - 直流转换器架构。该架构由一个三相多电平升压功率因数校正(PFC)转换器和一个双向双输出直流 - 直流转换器组成。此外,该直流 - 直流转换器具备零电压开关(ZVS)功能且输出相互隔离。这两级独立工作,使得交流 - 直流级能够在连续导通模式(CCM)下运行,而不会影响直流 - 直流级的占空比变化。同时,还提出了一种合适的控制技术,以改善总谐波失真(THD)和功率因数,并实现两块电池的功率均分。文中详细讨论了所提出的双电池充电器的工作原理。通过对实验室样机进行大量测试,验证了所提出充电器的有效性。
English Abstract
In this paper, a two-stage electric vehicle (EV) architecture of an AC-DC converter is proposed for charging two batteries at a time. It consists of a three-phase multilevel boost PFC converter followed by a bidirectional dual-output DC-DC converter. Also, the DC-DC converter has a Zero voltage switching (ZVS) and isolated outputs. The two stages function independently, allowing the AC-DC stage to operate in continuous conduction mode (CCM) without affecting the duty cycle variation of the DC-DC stage. A suitable control technique is also proposed to improve total harmonic distortion (THD) and power factor, equal power sharing of two batteries. A detailed operating analysis of the proposed dual battery charger is discussed. The effectiveness of the proposed charger is validated by extensive test of laboratory prototype.
S
SunView 深度解读
该三相隔离型多电平AC-DC变换器技术对阳光电源车载充电机(OBC)及充电桩产品线具有重要应用价值。其多电平整流结构可降低输入电流谐波、提升功率因数,与阳光电源三电平拓扑技术路线高度契合。相移全桥软开关控制可结合SiC器件应用进一步提升效率。双电池独立充电管理功能可拓展至混合动力车型或储能系统的多模组充电场景,为ST储能变流器的模块化充电管理提供技术参考。该拓扑的双向功率传输潜力可支持V2G应用,契合阳光电源在新能源汽车与储能融合领域的战略布局,为开发高功率密度、高效率的集成充电解决方案提供创新思路。