理论教育 电能变换方式及其作用

电能变换方式及其作用

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:输入电能一般均需要通过电能变换装置在受控的方式下将交流电能或直流电能变换成蓄电池或其他车载储能装置可接受的直流电能,这样的电能变换装置称为充电机。输入整流及功率因数校正环节对单相或三相交流电进行整流并完成功率因数的校正,再经过滤波后形成稳定的直流母线电压,从而提供给后级的DC/DC功率变换环节。图5-4 DC/DC变换环节的基本结构当输入电源为直流电时,充电机的基本组成一般只包括DC/DC变换环节。

电能变换方式及其作用

输入电能一般均需要通过电能变换装置在受控的方式下将交流电能或直流电能变换成蓄电池或其他车载储能装置可接受的直流电能,这样的电能变换装置称为充电机(或充电器)。充电机根据安装位置的不同,可以分为非车载充电机(安装在电动汽车车体外)和车载充电机(固定安装在电动汽车上)两种类型。

当输入电源为交流电源时,充电机的基本工作流程主要包括输入整流环节、功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)环节、DC/DC功率变换环节及输出滤波环节,具体流程如图5-2所示。

输入整流及功率因数校正环节对单相或三相交流电进行整流并完成功率因数的校正,再经过滤波后形成稳定的直流母线电压,从而提供给后级的DC/DC功率变换环节。完整的输入整流环节需要应用到包括快速熔断器、预充电电阻继电器、单相或三相整流桥、PFC电路、滤波电感、直流母线支撑电容和滤波电容等元件。一种最简单的二极管整流方式如图5-3所示。

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图5-2 充电机的基本结构

978-7-111-60475-4-Chapter05-3.jpg(www.daowen.com)

图5-3 整流环节的基本结构

DC/DC变换环节通常采用隔离型变换方式,主要元件包括主功率开关管(IGBT)、高频变压器、输出整流桥、输出滤波电感和电容、输出防逆流二极管、快速熔断器及开关器件缓冲电路等。DC/DC变换环节的基本结构如图5-4所示。

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图5-4 DC/DC变换环节的基本结构

当输入电源为直流电时,充电机的基本组成一般只包括DC/DC变换环节。在电能变换的过程中,常用的控制技术是脉宽调制(PWM)技术。功率电路中的功率器件在控制系统的控制下完成对输入电能的变换,从而在输出侧提供恒定的电流或电压输出,满足蓄电池系统的充电要求。

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