关键词：无线充电;;高频电源;;DSP;;PWM;;移相控制;;FFT滤波
摘 要：随着不可再生能源的消耗和节能减排需求的增加,世界各国开始发展电动汽车代替现有的燃油汽车。电动汽车的充电技术可以分为有线充电技术和无线充电技术两种,其中无线充电技术更为安全可靠、灵活便捷,具有广阔的发展前景。本文所设计的高频电源是将工频交流电转化为所需高频交流电,其设计的优劣直接影响着系统传输性能。根据SAE J2954标准对电动汽车无线充电系统进行分析,明确了本文所研究高频电源的组成部分及设计指标。通过多个拓扑比较,选择三相桥式不控整流电路、Buck电路、全桥逆变电路作为高频电源主电路的拓扑结构。通过对不同调制技术的比较,Buck电路选用PWM调制技术,逆变电路选用移相调制技术,并对Buck电路以及逆变电路的工作模态进行分析。两种调制技术均采用PI控制进行闭环调节。对移相控制策略进行傅里叶分解,得到了移相角与输出电压的关系。在理论分析的基础上,进行主电路硬件选型,并设计了带有采样电路与电平转换电路的调理电路板。控制芯片采用TMS320F28335,所编写程序包含初始化部分、中断与A/D转换部分、ePWM脉冲产生部分、有效值计算、PI的数字化实现、软件滤波以及故障保护部分。基于仿真软件PSCAD/EMTDC建立了高频电源模型,验证了理论分析的正确性及控制方式的有效性。最后搭建实验平台并进行实验,证明了所设计高频电源的功能符合要求。
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