EV充电800V转换器充电系统控制原理

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）具有桥式整流器，可将输入的AC电压转换为DC，但在整流过程中，存在高传导性，并且开关损耗和发热问题也随之而来。交错式拓扑用于解决此问题。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。

提议的无桥升压充电器设计具有较少的二极管，这意味着减少了传导损耗和整流二极管中的热量问题。由于与CLL谐振电路集成在一起，半导体数量也减少了。

它的工作是当您获取墙壁输出，而交流输出则通过PFC将其运行，为您提供直流输出，然后将其运行到CLL板上，后者会将其转换为电压以为EV和HEV电池充电。在汽车上运行的，使用双整流器的800 V电池系统中，OBC以不同的模式运行。

电压控制方式

当前控制模式。

在电压控制模式下，电压增加到所需的输出以对电池充电。在当前控制模式下，您将能量设置为要为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。它是耦合的双整流器，可增强汽车系统中的电路。有一个隔离变压器连接两个整流器并通过800 V电压。充电系统具有众多功能，并且在连接两个共享开关方面起着举足轻重的作用。

图1：用于车载电动车充电的8
00-V

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，该参考信号用作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。所指示的在控制电路中引入了一个乘法器，而在新方法中，电流随仿真电阻（Re）的变化而变化。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。对于每个半周期，使用一个电容器，这意味着在正半周期中，电感器通过Ci1放电，而在负半周期中，

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接合。CCM整流器的存在减少了二极管的数量，并且主要有助于减少两个共享开关中的电导率损耗。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800伏以上SiC MOSFET的三相半桥整流器。它需要从整流器对面的插座获取190伏特至265伏特的交流输入。它通过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。这样就使用了我们的800伏SiC MOSFET的全桥主功率级。然后它穿过共振坦克，

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伏特至450伏特，具体取决于您的EV（电动汽车）和HEV（混合EV）电池。它分为几个较小的板，需要进行一些选择和少量修改，以测试不同的谐振，并且通过它，还可以更改CLL整流器的拓扑。

转换器中放置了一些通常较重的磁性元件。许多耦合电感器放置在转换器中以减小其尺寸和重量。由于我们通过使用磁力将有源整流器接合在输出级中，因此未采用复杂的平衡方案。借助输出直流电压和通过频率控制使用AC-DC升压转换器，可以轻松找到转换器模块。

图3：800-V转换器原型电动汽车充电

分析与结论

谐振电路非常复杂，并使用150nF的谐振电容器，使用800伏的全电压电源来有效地运行轨道并在波中产生纹波。通过电路中跟随的正弦输入电流，可以获得较低的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60,000 Hz，足以使汽车运行得更好。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，该整流器是无桥升压的。通过谐振转换器和无桥电路的集成，它还减少了开关的数量。

对于汽车制造商和消费者来说，转向使用EV和ATV电池以减少污染，从而促进电动汽车的快速增长，具有吸引力。像基于碳化硅的OBC这样的系统可提高效率并减少汽车中的炸弹含量。

编辑：hfy