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目录
摘要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
1.3 国内外发展现状 1
1.4 主要研究内容 2
2 系统方案设计 3
2.1 设计的基本原理 3
2.2 设计方案与选型 3
2.2.1 整流滤波的设计方案与选型 3
2.2.2 功率因数校正电路的设计方案与选型 4
2.2.3 功率因数校正控制方式的设计方案与选型 6
2.2.4 DC/DC电路 8
3 系统硬件设计 15
3.1 Boost APFC主电路的硬件设计 15
3.1.1 功率因数的定义 15
3.1.2 主电路参数设计 16
3.2 Boost APFC控制电路的硬件设计 18
3.2.1 单周期控制Boost PFC电路的工作原理 18
3.2.2 单周期控制Boost PFC变换器稳定性分析 20
3.2.3 Boost PFC电路数学模型的建立 21
3.2.4 控制电路设计 23
3.3 DC/DC降压电路 27
3.3.1 Buck变换器工作原理分析 28
3.3.2 Buck变换器参数计算 29
3.4 DC/DC控制电路 30
3.4.1 传递函数的建立 30
3.4.2 校正网络设计 30
3.5 总电路图 32
4 系统仿真 33
4.1 Boost APFC电路仿真 33
4.2 DC/DC降压电路仿真 34
结束语 38
致谢 39
参考文献 40
附录 41
摘要
关于电动汽车充电器的研究与设计是电动汽车控制系统研究中很重要的一环。针对这一领域，设计了一款电动汽车车载充电器。
为满足电动汽车蓄电池无损伤快速充电的需求，将大功率开关电源变换技术应用于电动汽车车载充电器中。将有源功率因数校正电路与DC/DC电路相结合，以达到预期效果。并结合实际充电要求，给出了电动汽车车载充电系统的总体设计方案，并就方案中涉及到的升压式APFC电路、DC/DC电路及PID控制电路做了具体介绍。尤其是在DC/DC电路的设计环节，在该环节中列举了几种设计方案，并且对各方案进行了分析与比较。
最后，利用Matlab软件中的Simulink模块对该车载充电系统模型进行建模与仿真。试验结果表明，该车载充电器设计方案满足各项设计要求，并且具有实际应用价值。
关键字：电动汽车 车载充电器 DC/DC电路 PID控制器
主要研究内容
每种电池都有适合自己的充电特性曲线，一般情况下充电器是不能通用的，也就是说，针对具体的电池，需要采用相应的充电控制策略为电池充电，这给电动汽车补充能量带来了很大的不便。本文的设计目标就是研制一种能够恒压充电的车载智能充电器，这是一种最基本的充电方式。
1、首先从设计的具体要求出发，研究确定了电动汽车车载充电器的整体方案。电动汽车车载充电器的指标要求为：
① 输入电压：单相AC220V,50Hz；
② 输出电压：DC320V；
③ 蓄电池电压范围：（200-380）V；
④ 充电电压纹波：小于1%；
⑤ 输出动率：7kW。
2、在详细分析和研究单相有源功率因数校正原理的基础上，设计出一个大功率有源功率因数校正电路，并用软开关技术减少功率开关管的开关损耗，最后给出电路中升压电感等一系列重要参数的设计。
3、设计出一个具有降压功能的DC/DC变换器，使电路能够在蓄电池工作电压范围内得到稳定的输出电压。并详细写出电路参数的设计过程。
4、用仿真软件对设计电路进行仿真，并给出功率因数校正电路和DC/DC降压电路的输出电压波形。
