基于SiC MOSFET的无线充电高频电源的设计与实现

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 电动汽车无线充电技术的背景和发展现状

1．1．1 电动汽车无线充电技术的背景

1．1．2 WPT技术的发展现状

1．2 高频电源在WPT系统中的意义

1．3 SiC器件在高频逆变电源中的应用

1．4 本文的研究内容

2 WPT高频电源的系统理论

2．1 车载电池系统简化模型分析

2．2 MCR线圈简化模型分析

2．3 常用于WPT系统的高频逆变器拓扑

2．3．1 D类谐振逆变器

2．3．2 E类谐振逆变器

2．3．3 EF类谐振逆变器

2．3．4 半桥谐振逆变器

2．3．5 全桥谐振逆变器

2．4 高频逆变器的工作频率和控制方式

2．4．1 系统工作频率

2．4．2 高频逆变电源的控制方式

2．4．3 移相调制

2．5 逆变器工作模态分析

2．6 本章小结

3 硬件和软件设计

3．1 主电路的计算及元件选型

3．1．1 软启动电路

3．1．2 三相滤波电路

3．1．3 整流电路

3．1．4 支撑电容CDC的计算

3．1．5 逆变电路

3．2 控制电路的计算及元件选型

3．2．1 DSP和主控制板

3．2．2 信号调理电路的设计

3．2．3 驱动原理和基本电路

3．2．4 电平转换电路

3．2．5 控制电路的供电设计

3．3 软件设计

3．3．1 系统初始化模块

3．3．2 ADC模块

3．3．3 软启动模块

3．3．4 移相脉冲的产生

3．4 本章小结

4 高频电源的仿真及实验验证

4．1 高频电源的仿真分析

4．1．1 WPT系统开环仿真

4．1．2 RLC谐振负载开环仿真

4．1．3 开环仿真结果分析

4．1．4 高频逆变器RLC负载闭环仿真

4．2 实验样机搭建和测试

4．2．1 输出脉冲的测试

4．2．2 驱动内置死区时间和输出端脉冲测试

4．2．3 不同工作频率下的高频电源的输出测试

4．2．4 实验结果分析

4．2．5 全WPT系统验证

4．3 本章小结

5．1 本文完成的主要工作

5．2 下一步工作

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集