【正文】 參考源（用于電壓環(huán)路調(diào)節(jié)）進(jìn)行比較。：ICE2PCS01的基本工作原理與ICE1PCS01相同。 V~ V(典型值)； V(典型值, V時(shí))；℃~150℃； 100032 Class D標(biāo)準(zhǔn)的諧波分量要求。當(dāng)輸入電壓最低時(shí)輸入最大電流，有： (）在電流紋波和峰值電流之間最好的妥協(xié)辦法就是允許電感電流有20%的紋波，即： (）則Boost電感峰值電流為： (）電感電流最大峰值時(shí)占空比為： (）所需要的升壓電感值為： (）(2) 功率因數(shù)校正開(kāi)關(guān)管的選擇在本課題設(shè)計(jì)的PFC主電路中，開(kāi)關(guān)管承受的最大直流電壓為。與傳統(tǒng)連續(xù)導(dǎo)通型PFC方式相比，它不用直接從AC線路檢測(cè)正弦信號(hào)作為參考信號(hào)，采用平均電流控制方式實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)。電路中,分別取為，(可調(diào)電位器)。M1為非線性增益的方框輸出，M1max=。(176V AC)及15kHz及40176。例如對(duì)于50Hz AC線路輸入，PFC電壓環(huán)帶寬通常設(shè)置在20Hz以下。它是由兩個(gè)容值相等的電容C1和C2構(gòu)成一個(gè)橋臂，開(kāi)關(guān)管V1和V2及反向并聯(lián)二極管D1和D2構(gòu)成另一個(gè)橋臂，兩橋臂的中點(diǎn)A和B為輸出端，可以通過(guò)變壓器Tr變壓輸出，也可以由這兩端直接等壓輸出。如果輸出端接的是電感負(fù)載L，則電感L的電流為三角波。二極管和的最大電流值為。(3) 防止磁通不平衡的阻斷電容的選擇電容C3是為了避免磁通不平衡問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。同理，由D4，R4，C8對(duì)Q2的關(guān)斷過(guò)程進(jìn)行保護(hù)。代數(shù)據(jù)入上面到濾波電感計(jì)算公式，則得L=21uH。 半橋變壓器的參數(shù)設(shè)計(jì)由220V的交流輸入經(jīng)過(guò)前級(jí)的APFC變換電路后，得到380V輸出電壓，同時(shí)該輸出電壓也是后級(jí)DCDC變換的輸入電壓。由于初級(jí)繞組與次級(jí)繞組的匝數(shù)比為 ()因此得到次級(jí)繞組匝數(shù)匝, 則最終取為8匝。針對(duì)不控整流電路的這種缺點(diǎn)，在整流電路和電容之間接入有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)，并對(duì)控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)?？梢钥闯鲈谠摃r(shí)刻，滿載時(shí)的功率因數(shù)校正波形，開(kāi)關(guān)管在輸入電壓電流工頻過(guò)零點(diǎn)是完全處于截止?fàn)顟B(tài)的，PFC電感處于電感電流連續(xù)的工作模式，這樣保證輸入電流很好的跟隨輸入電壓成為正弦波，電路具有很高的功率因數(shù)。同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)還增加了多種保護(hù)電路措施，安全性符合車用設(shè)備的通用規(guī)范。主要應(yīng)用在交通運(yùn)輸，通信，電力，鐵路，礦山，港口等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，是社會(huì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中不可缺少的產(chǎn)品?？梢钥闯?，在MOS管導(dǎo)通期間，電感電流的三角波上升，電感存儲(chǔ)能量；在MOS管關(guān)斷期間，電感電流的三角波下降，電感釋放能量，結(jié)合PFC控制芯片ICE2PCS01，最后很好的實(shí)現(xiàn)了平均電流模式控制的Boost型功率因數(shù)校正。達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。原邊12匝，副邊8匝，(原邊21根并繞，副邊17根并繞)；繞制工藝采用原副邊交叉繞(兩段式全包)，可實(shí)現(xiàn)變壓器的緊密耦合，減小漏感。參考有關(guān)的資料，選用軟磁鐵氧體PM87磁芯，材質(zhì)為南京新康達(dá)公司的LP3材料(或用TDK公司的PC40材料代替)，磁導(dǎo)率為2300177。為防止電感量下降得過(guò)小，此處電感量取值為60uH左右。濾波電感L1的作用是使負(fù)載電流的波動(dòng)減小，濾波電容C5的作用是使輸出電壓的紋波減小。在半橋變換器中，若C2和C6節(jié)點(diǎn)處電壓不能精確到電源電壓的一半，則Q1導(dǎo)通時(shí)初級(jí)承受的電壓將與Q2導(dǎo)通時(shí)的不相等，磁通會(huì)沿磁滯回線正向或者反向持續(xù)增加使磁芯飽和，損壞開(kāi)關(guān)管。整機(jī)性能的好壞、質(zhì)量?jī)?yōu)劣、成本高低在很大程度上取決于該逆變橋路。于是電壓變負(fù)。而A點(diǎn)的電位則取決于開(kāi)關(guān)管V1和V2的工作情況?？紤]到輸出電壓中包含著頻率為2倍輸入頻率的紋波，因此設(shè)計(jì)的補(bǔ)償電路的頻率響應(yīng)帶寬應(yīng)遠(yuǎn)小于100Hz，用來(lái)抑制100Hz左右的紋波。 電流環(huán)的一對(duì)極點(diǎn)和相角(5) 電壓補(bǔ)償環(huán)路的設(shè)計(jì)，共有四個(gè)方框，其中包括誤差放大器G1(s)，IC的PWM調(diào)制器G2(s)，升壓變換器的功率級(jí)G3(s)及反饋檢測(cè)G4(s)。則電流環(huán)的開(kāi)關(guān)增益為： ()補(bǔ)償電容不斷充放電，從而得到電流信號(hào)的平均值，因此其充放電頻率一定要小于開(kāi)關(guān)頻率。在實(shí)際的應(yīng)用中，開(kāi)關(guān)頻率選擇在20kHz到200kHz之間，在本設(shè)計(jì)中，開(kāi)關(guān)頻率選為67kHz，由芯片的設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，外部設(shè)定頻率的電阻值應(yīng)該選為70k。(3) Boost輸出電容的選擇Boost輸出電容一般用于DCDC變換器供電，它主要有兩個(gè)功能：① 濾除由于器件高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作造成的直流電壓的紋波；② 當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化，如交流電源斷開(kāi)，在PFC的慣性環(huán)節(jié)延遲時(shí)間內(nèi)，將輸出直流電壓波動(dòng)維持在可接受的范圍內(nèi)。輸入市電電壓Ui(220VAC177。IC的內(nèi)部電流環(huán)路控制平均輸入電流的正弦波形狀。由于具有不同的內(nèi)部參考電壓，因此需要在ICE1PCS01 和 ICE2PCS01的解決方案中分別采用不同的電阻分壓器。GATE引腳所能承受的最大電壓通常箝位在15V（上拉）。此外，根據(jù)故障模式影響分析(FMEA)，很多的保護(hù)電路被集成在這塊芯片中。對(duì)于小于200瓦的小功率裝置，不連續(xù)調(diào)制模式(DCM)因其低廉的價(jià)格受到普遍歡迎?；鶞?zhǔn)電流由輸入整流電壓與輸出電壓誤差放大信號(hào)的乘積組成，其中從輸入整流電壓取樣的目的是使基準(zhǔn)電流與整流后的電壓波形同相，電流誤差放大器CA的輸出直接加到PWM比較器的同相輸入端，PWM 比較器的反相輸入端接到鋸齒波信號(hào)發(fā)生器的輸出端，這樣電流誤差放大器 CA 的輸出可直接控制 PWM 比較器的占空比。本方案采用的是電感電流連續(xù)工作方式?？刂撇糠滞ㄟ^(guò)對(duì)蓄電池端電壓、電流信號(hào)的采集反饋, 由SG3525產(chǎn)生雙路PWM波控制半橋拓?fù)渲蠱OSFET管的通斷時(shí)間來(lái)控制充電電流和電壓。 。 APFC技術(shù)的思路是，控制已整流后的電流， 使之在對(duì)濾波大電容充電之前能與整流后的電壓波形相同， 從而避免形成電流脈沖，減小輸入電流諧波,達(dá)到改善功率因數(shù)的目的。 由公式（）可知，要提高功率因數(shù)有兩個(gè)途徑，即使輸入電壓，輸入電流同相位；使輸入電流正弦化。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。使動(dòng)力蓄電池工作在較理想的工況下，延長(zhǎng)其使用壽命，提高充電效率，同時(shí)不產(chǎn)生有害氣體，實(shí)現(xiàn)真正意義上的清潔高效。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，電力電子設(shè)備中開(kāi)關(guān)電源、相控整流器等非線性負(fù)載的大量投入使用，給功率因數(shù)校正技術(shù)提出了新的問(wèn)題，同時(shí)也給出了新的發(fā)展契機(jī)。這些設(shè)備的內(nèi)部需要一個(gè)將市電轉(zhuǎn)化為直流的電源部分。這些充電方法，一方面控制電路簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易；另一方面充電時(shí)間比較長(zhǎng)，充電方法過(guò)于單一，控制不當(dāng)會(huì)對(duì)蓄電池本身造成損害，以致影響蓄電池的使用壽命。目前，常用的充電電源主要有以下三種:相控電源、線性電源、開(kāi)關(guān)電源。 電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展概況蓄電池作為一種儲(chǔ)能設(shè)備，具有電壓穩(wěn)定、供電可靠、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。在國(guó)內(nèi)，純電動(dòng)汽車的自主研發(fā)不斷取得突破，使我國(guó)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域初步構(gòu)建起自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)體系，有望為中國(guó)汽車工業(yè)開(kāi)拓新的增長(zhǎng)點(diǎn)。隨著石油資源的緊張和電池技術(shù)的發(fā)展，純電動(dòng)汽車在性能和經(jīng)濟(jì)性方面已逐步接近傳統(tǒng)燃油汽車并開(kāi)始在世界范圍內(nèi)得到使用。電動(dòng)車的推廣使用已經(jīng)在全球范圍內(nèi)展開(kāi)，但制約電動(dòng)車發(fā)展的一個(gè)最困難也最重要的問(wèn)題就是電動(dòng)車用鉛酸蓄電池的壽命問(wèn)題，而影響電動(dòng)車用鉛酸蓄電池壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素卻是充電技術(shù)。我國(guó)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究以及產(chǎn)業(yè)鏈的形成緊隨其他發(fā)達(dá)國(guó)家之后。70年代，以美國(guó)、日本為代表的汽車工業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家開(kāi)始了曾經(jīng)停頓多年的電動(dòng)車技術(shù)的研究工作。一方面，傳統(tǒng)的充電方法正常充電時(shí)，以10h或20h率電流進(jìn)行充電。 關(guān)鍵詞: 電動(dòng)汽車；BOOST變換；APFC校正；半橋變換 Design of Battery Charging System for Electric Vehicle Abstract　　　High power switch source converter technique that is applied to intelligent charger is presented in this paper to meet the requirement of fast and scathe less charging for the auto mobile storage batteries. As the need of charging, the total scheme of quick charging system for electric vehicle is given, and the selection of topology configuration of high power charger, the design of control circuit and protection circuit are introduced in detail Experimental results prove that the charging power can scathe lessly charge for power batteries in short time, which meet the requirement of rapid charging. The study in this paper provides reliable and effective charging equipment for novel automobile vehicle and shows good application prospect.The power factor correction and segregation variable pressure of the way the modulation charging power supply has small volume, light weight, high reliability, high efficiency, the transformation of the power supply power grid little interference etc. Characteristics And the whole system but also increased the kinds of protect circuit measures, with the vehicle safety equipment general specification, which is of great practical application value.　　Keywords: electric vehicle；BOOST converter；APFC；half bridge converter　 目錄　中文摘要............................................................................................................I英文摘要...............................................................................................................II1 緒論...................................................................................................................1 課題研究背景和意義..........................................................................................1 電動(dòng)汽車概況....................................................................................................2 電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展概況................................................................................3 功率因數(shù)校正技術(shù)的必要性及發(fā)展現(xiàn)狀...............................................................4 研究?jī)?nèi)容............................................................................................................52 功率因數(shù)校正原理............................................................................................6.........................