电动车LLC 谐振充电电源系统

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.04.008

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (4): 51-58.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.04.008

电动车LLC 谐振充电电源系统

吴开源王佳佳尹彤章涛

华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2016-07-14 修回日期:2016-10-13 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-03-01
通信作者: 吴开源( 1978-) ，男，博士，副研究员，主要从事逆变电源及其数字化智能控制研究． E-mail:wuky@scut.edu.cn
作者简介:吴开源( 1978-) ，男，博士，副研究员，主要从事逆变电源及其数字化智能控制研究．
基金资助:
广东省科技计划项目( 2013B010402002)

Power Supply System for LLC Resonant Charging of Electric Vehicles

WU Kai-yuan WANG Jia-jia YIN Tong ZHANG Tao

School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2016-07-14 Revised:2016-10-13 Online:2017-04-25 Published:2017-03-01
Contact: 吴开源( 1978-) ，男，博士，副研究员，主要从事逆变电源及其数字化智能控制研究． E-mail:wuky@scut.edu.cn
About author:吴开源( 1978-) ，男，博士，副研究员，主要从事逆变电源及其数字化智能控制研究．
Supported by:
Supported by the Science and Technology Planning Project of Guangdong Province( 2013B010402002)

摘要/Abstract

摘要： 研制了一种电动车LLC 谐振充电电源系统．该系统以STM32 为控制核心，采用数字化脉冲频率调制( PFM) 控制，选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC 谐振主电路拓扑和4 阶段+ 正负脉冲充电方案．试验结果表明: 该电源系统能够全程实现LLC谐振主电路的软开关状态，LLC 谐振主电路始终工作于原边MOSFET 功率开关管零电压开通和副边整流二极管零电流关断软开关状态，提高了电源转换效率; 结合电池充电曲线并使用4 阶段+ 正负脉冲充电方式，可以减少过充电及析气极化现象，保护电池，提高充电速度．

关键词: 电动车, 充电电源, 铅酸蓄电池, 正负脉冲充电, LLC 谐振, STM32 芯片

Abstract:

Proposed in this paper is a STM32-based LLC resonant charging power supply system for electric vehicles,which employs digital PFM ( Pulse Frequency Modulation) for the system control and adopts an LLC resonant topology as well as a four stages + positive and negative pulse charging scheme that meets the charging requirements of lead-acid battery.Test results demonstrate that ( 1) the proposed power supply system helps to implement the whole-course soft switching state of the main circuit of LLC resonant converters; ( 2) the main circuit of LLC resonant converters always operates in the primary-side MOSFET ZVS and the secondary-side rectifier diode ZCS softswitching state,which improves the power conversion efficiency; and ( 3) the combination of battery charging curves and four stages + positive and negative pulse charging scheme can reduce the overcharging as well as gassing polarization,protect the battery and increase the charging speed.

Key words: electric vehicle, charging power supply, lead-acid battery, positive and negative pulse charging, LLC resonance, STM32 chip

中图分类号:

TM46

吴开源王佳佳尹彤章涛. 电动车LLC 谐振充电电源系统[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(4): 51-58.

WU Kai-yuan WANG Jia-jia YIN Tong ZHANG Tao. Power Supply System for LLC Resonant Charging of Electric Vehicles[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2017, 45(4): 51-58.

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电动车LLC 谐振充电电源系统

Power Supply System for LLC Resonant Charging of Electric Vehicles

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