欣赏车载电动汽车充电系统

在该系统中，升压转换器为电动汽车(EV) 中的电池充电。传统的 OBC（车载充电系统）有一个桥式整流器来将输入的交流电压转换为直流，但在整流过程中，存在高导通，开关损耗和发热问题也随之而来。交错拓扑被用来解决这个问题。研究人员正在尝试开发无桥升压转换器。它不仅减少了传导损耗，而且减少了电路中的半导体数量。 

无桥升压充电器的拟议设计具有较少数量的二极管，这意味着整流二极管中的传导损耗和热问题减少。由于集成了 CLL 谐振电路，半导体数量也会减少。

它的工作是当您使用墙上输出时，交流输出通过 PFC 运行它，从而为您提供直流输出，然后您将其运行到 CLL 板中，后者将其转换为电压为您的 EV 和 HEV 电池充电。在汽车中运行的 800 V 电池系统中，使用双整流器，并且在其中，OBC 以不同的模式运行。

电压控制方式 

电流控制模式。 

在电压控制模式下将电压增加到所需的输出来为电池充电。在电流控制模式下，您将能量设置为您想要为 OBC 供电的水平。一侧有一个 PFC 级整流器，另一侧有一个有源 CLL 整流器。它是一个双整流器耦合，可提升汽车系统中的电路。有一个隔离变压器连接两个整流器并通过800V。充电系统具有众多功能，在连接两个共享开关方面起着举足轻重的作用。

图 1： 用于电动汽车充电的板载 800V

控制原理 

通常，电流控制模式是 OBC 中使用的技术，它允许在不同的输入电压范围内产生高电流。在这种模式下，输出电流与输入电压成正比。使用参考信号作为反馈并减少误差信号以实现此目的。在传统的电流控制模式下，能量和功率是标准化的。所示在控制电路中引入了乘法器，而在新方法中，电流随仿真电阻 (Re) 而变化。压控振荡器控制电压反馈的开关频率。OBC 在 CCM（连续传导模式）下运行。对于每个半周，使用一个电容，这意味着对于正半周，电感通过 Ci1 放电，而在负半周期间， 

图 2：电动汽车充电转换器

PFC 级和 LLC 转换器 

充电系统将无桥转换器与谐振电路集成在一起，以减少任何半导体器件的参与。CCM 整流器的存在减少了二极管的数量，主要有助于减少两个共享开关的传导损耗。结果，它解决了二极管桥式整流器的发热问题。因此，PFC 级是使用超过 800 伏 SiC MOSFET 的三相半桥整流器。它从位于整流器正对面的插座接受 190 伏到 265 伏的交流输入。它通过您的三个半桥整流器将其转换为 800 伏的直流输出。OBC 的第二阶段是 LLC 转换器。这使用带有我们 800 伏 SiC MOSFET 的全桥初级功率级。然后通过谐振槽， 

带有 AC-DC 升压转换器的 EV 和 HEV 电池 

此阶段的输出电压为 200 伏至 450 伏，具体取决于您的 EV（电动汽车）和 HEV（混合动力 EV）电池。分成几个较小的板，它需要选项和很少的修改，来测试不同的谐振，通过这个，它还可以改变 CLL 整流器的拓扑结构。

转换器中放置了一些磁性元件，它们通常较重。转换器中放置了许多耦合电感以减小其尺寸和重量。没有采用复杂的平衡方案，因为我们通过使用磁力在输出级中使用有源整流器。借助输出直流电压和通过频率控制使用的 AC-DC 升压转换器，可以轻松找到转换器模块。 

图 3：800V 转换器原型 电动汽车充电

分析与结论 

谐振电路非常复杂，使用了150nF的谐振电容，800伏的全电压电源用于高效运行轨道并产生波状波纹。通过电路中跟随的正弦输入电流，可以获得低 THD（总失真谐波）。SiC 和 MOSFET 开关的操作使用软开关方法。整个双整流器中使用的转换器的效率估计为96.5%，开关之间使用的频率为60,000Hz，足以让汽车更好地运行。系统中使用的转换器减少了二极管的数量，并使用了新的 PFC 整流器，这是一种无桥升压。通过谐振变换器和无桥电路的集成，也减少了开关的数量。

转向电动汽车和全地形车电池以减少污染对汽车制造商和消费者都很有吸引力，从而促进了电动汽车的快速增长。像基于碳化硅的 OBC 系统可以提高效率并减少汽车中的炸弹含量。 

审核编辑 黄昊宇