在該系統中，升壓轉換器為電動汽車(EV) 中的電池充電。傳統的 OBC（車載充電系統）有一個橋式整流器來將輸入的交流電壓轉換為直流，但在整流過程中，存在高導通，開關損耗和發熱問題也隨之而來。交錯拓撲被用來解決這個問題。研究人員正在嘗試開發無橋升壓轉換器。它不僅減少了傳導損耗，而且減少了電路中的半導體數量。?

無橋升壓充電器的擬議設計具有較少數量的二極管，這意味著整流二極管中的傳導損耗和熱問題減少。由于集成了 CLL 諧振電路，半導體數量也會減少。

它的工作是當您使用墻上輸出時，交流輸出通過 PFC 運行它，從而為您提供直流輸出，然后您將其運行到 CLL 板中，后者將其轉換為電壓為您的 EV 和 HEV 電池充電。在汽車中運行的 800 V 電池系統中，使用雙整流器，并且在其中，OBC 以不同的模式運行。

電壓控制方式?

電流控制模式。?

在電壓控制模式下將電壓增加到所需的輸出來為電池充電。在電流控制模式下，您將能量設置為您想要為 OBC 供電的水平。一側有一個 PFC 級整流器，另一側有一個有源 CLL 整流器。它是一個雙整流器耦合，可提升汽車系統中的電路。有一個隔離變壓器連接兩個整流器并通過800V。充電系統具有眾多功能，在連接兩個共享開關方面起著舉足輕重的作用。

圖 1： 用于電動汽車充電的板載 800V

控制原理?

通常，電流控制模式是 OBC 中使用的技術，它允許在不同的輸入電壓范圍內產生高電流。在這種模式下，輸出電流與輸入電壓成正比。使用參考信號作為反饋并減少誤差信號以實現此目的。在傳統的電流控制模式下，能量和功率是標準化的。所示在控制電路中引入了乘法器，而在新方法中，電流隨仿真電阻 (Re) 而變化。壓控振蕩器控制電壓反饋的開關頻率。OBC 在 CCM（連續傳導模式）下運行。對于每個半周，使用一個電容，這意味著對于正半周，電感通過 Ci1 放電，而在負半周期間，?

圖 2：電動汽車充電轉換器

PFC 級和 LLC 轉換器?

充電系統將無橋轉換器與諧振電路集成在一起，以減少任何半導體器件的參與。CCM 整流器的存在減少了二極管的數量，主要有助于減少兩個共享開關的傳導損耗。結果，它解決了二極管橋式整流器的發熱問題。因此，PFC 級是使用超過 800 伏 SiC MOSFET 的三相半橋整流器。它從位于整流器正對面的插座接受 190 伏到 265 伏的交流輸入。它通過您的三個半橋整流器將其轉換為 800 伏的直流輸出。OBC 的第二階段是 LLC 轉換器。這使用帶有我們 800 伏 SiC MOSFET 的全橋初級功率級。然后通過諧振槽，?

帶有 AC-DC 升壓轉換器的 EV 和 HEV 電池?

此階段的輸出電壓為 200 伏至 450 伏，具體取決于您的 EV（電動汽車）和 HEV（混合動力 EV）電池。分成幾個較小的板，它需要選項和很少的修改，來測試不同的諧振，通過這個，它還可以改變 CLL 整流器的拓撲結構。

轉換器中放置了一些磁性元件，它們通常較重。轉換器中放置了許多耦合電感以減小其尺寸和重量。沒有采用復雜的平衡方案，因為我們通過使用磁力在輸出級中使用有源整流器。借助輸出直流電壓和通過頻率控制使用的 AC-DC 升壓轉換器，可以輕松找到轉換器模塊。?

圖 3：800V 轉換器原型 電動汽車充電

分析與結論?

諧振電路非常復雜，使用了150nF的諧振電容，800伏的全電壓電源用于高效運行軌道并產生波狀波紋。通過電路中跟隨的正弦輸入電流，可以獲得低 THD（總失真諧波）。SiC 和 MOSFET 開關的操作使用軟開關方法。整個雙整流器中使用的轉換器的效率估計為96.5%，開關之間使用的頻率為60,000Hz，足以讓汽車更好地運行。系統中使用的轉換器減少了二極管的數量，并使用了新的 PFC 整流器，這是一種無橋升壓。通過諧振變換器和無橋電路的集成，也減少了開關的數量。

轉向電動汽車和全地形車電池以減少污染對汽車制造商和消費者都很有吸引力，從而促進了電動汽車的快速增長。像基于碳化硅的 OBC 系統可以提高效率并減少汽車中的炸彈含量。?

審核編輯 黃昊宇