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上褐弥活??萍即髮W(xué)信息學(xué)院提出800V電動汽車車頂光伏充電新方案

2025-08-04 09:05:53來源:上翰粩嗤晟??萍即髮W(xué)關(guān)鍵詞:充電閱讀量:5106
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  隨著電動汽車逐步走向高壓化與智能化保持競爭優勢,車頂光伏作為未來綠色能源補充的重要手段進行培訓,正受到越來越多的關(guān)注。該系統(tǒng)對DC/DC變換器提出了“高升壓比長效機製、低輸入紋波法治力量、電氣隔離、高效率”四大要求分享。然而共享,傳統(tǒng)的高增益變換器往往在器件數(shù)量、控制復(fù)雜性新體系、系統(tǒng)損耗等方面存在明顯不足投入力度,難以兼顧性能與實現(xiàn)難度。
 
圖1 車頂光伏充電系統(tǒng)
 
  為解決上述問題不難發現,上贺暙I法治?萍即髮W(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院智慧電氣科學(xué)中心王浩宇教授團(tuán)隊提出了一種適用于車頂光伏充電系統(tǒng)的單級高升壓比諧振變換器拓?fù)洹T撏負(fù)浠陔娏餍洼斎虢Y(jié)構(gòu)發展需要,采用兩相交錯工作的準(zhǔn)諧振拓?fù)涔钥穗y,實現(xiàn)了紋波電流抑制、諧振軟開關(guān)和極簡器件數(shù)量的有機統(tǒng)一顯示。
 
圖2 低電流紋波高升壓比諧振轉(zhuǎn)換器拓?fù)涫疽鈭D
 
  相比傳統(tǒng)全諧振結(jié)構(gòu)雙向互動,本方案利用MOSFET漏感與并聯(lián)電容在開關(guān)周期中局部諧振,實現(xiàn)了主功率開關(guān)的零電壓開通(ZVS)和整流二極管的零電流關(guān)斷(ZCS)設計能力,顯著降低開關(guān)損耗品牌。二次側(cè)引入的并聯(lián)電容則進(jìn)一步增強了升壓能力,支持低變比磁件實現(xiàn)800 V輸出更為一致。由于僅需4個半導(dǎo)體器件等形式、3個磁性元件,整體結(jié)構(gòu)簡單研究與應用,控制驅(qū)動電路低復(fù)雜度飛躍,極具工程實現(xiàn)潛力。
 
  研究團(tuán)隊從時域出發(fā)全面協議,構(gòu)建了精確的分段工作模態(tài)解析模型重要部署,并結(jié)合MATLAB數(shù)值計算,揭示了諧振電流工具、電容電壓等關(guān)鍵波形的變化規(guī)律智慧與合力,進(jìn)一步明確了ZVS/ZCS實現(xiàn)邊界與拓?fù)湓鲆娣秶矏?。為驗證理論與設(shè)計的可行性,團(tuán)隊搭建了一套700 W開放要求、285–303 kHz的車頂光伏變換器實驗平臺發力,輸入電壓16–18 V,輸出電壓800 V迎來新的篇章。在滿載條件下,系統(tǒng)峰值效率高95.56%推動並實現。
 
圖3 實驗樣機
 
  研究成果以“Low Current Ripple High-Boost Ratio Resonant Converter for Vehicle-Integrated PV Modules”為題薄弱點,發(fā)表在IEEE Transactions on Power Electronics上。信息學(xué)院2023級碩士生吳宜涵為論文第一作者積極回應,王浩宇教授為通訊作者重要性,上海科技大學(xué)為第一完成單位多種場景。
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