用于汽车电池充电的双向隔离型交-直流转换器



用于汽车电池充电的双向隔离型交-直流转换器

插电式混合动力汽车充电时使用的传统转换器只能从电网中吸取电力为电池充电，是单向的。而利用车辆到电网的操作，通过将储存在插入式混合动力汽车电池组的电能注入到与之连接的电网中，实现电网的功率调峰、电压控制和其它可再生能源的整合，提高电网运行效率和可靠性，这些显然需要双向转换器，即实现双向隔离型交-直流转换器应用需求。对实现该功能的转换器进行了介绍。

对电动汽车进行充电的方式主要有两种：导电充电和感应充电。由于感应充电效率较低、成本较高且充电基础设施较为昂贵，因此本文不予讨论这种充电方式。导电充电方式有4种模式：单相或三相交流充电、家用电路充电、专门快速充电以及直流充电。概述了确定转换器整体性能的指标，该指标包括功率损耗（效率）、体积（功率密度）、质量（比功率）、故障率（可靠性）、成本（相对成本）。考虑到宽禁带半导体材料（如碳化硅、氮化镓）具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小和导电性能好等特性，因此其适用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件。选择该材料作为制造转化器相关部件的原材料，可以大幅提升转换器的性能。由于定义的性能指标包含多个，因而将多维决策空间映射为由不同性能指标定义的多维性能空间。对所提出的功率转换器拓扑结构进行概述。

Georgios E. Sfakianakis et al. 2015 Tenth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies, Monte Carlo March 31- April 02, 2015.

编译：陈丁跃