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电动汽车直流充电桩电源电路中大功率mos管的应用选择

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VBsemi|  楼主 | 2020-12-10 17:24 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一、电动车充电桩
为了支持新能源汽车产业的高质量发展,国家出台了一系列政策突出新能源汽车的优势,甚至将计划于2020年底到期的新能源汽车购置补贴政策延长2年,补贴退坡力度和节奏也有所平缓。在我国新能源汽车销售量中,纯电动乘用车销量最高,占总结构的69.3%。从发展趋势来看,未来纯电动汽车仍将主导中国新能能源汽车市场的发展。充电桩作为电动汽车的基础配套设备,其数量与质量也是消费者选择电动汽车的重要影响因素。





【数据来自前瞻产业研究院】



充电桩的充电速度、是否会过充而影响电池寿命以及生产成本,都是研究人员设计高速、高效且安全的电动车充电设备的考虑因素。



2016年,Wu LeiQiong设计出了一块采用恒流/恒压和脉冲充电相结合的充电桩系统,选用模糊自适应PID控制方式对充电桩进行控制,既能实现对汽车电池高效快速充电的效果,又能提高系统稳定性和抗干扰性。





【模块设计框架图】



该双模式充电桩主要技术参数

l 输入电压:AC 220V/50Hz

l 输出最大电压:500V

l 输出最大电流:10A

l 整机效率:≥90%

l 稳压精度:≤0.5%



二、充电系统直流模块
目前市场需要的直流充电桩都是大电流充电,所以应用于市场时,可以将多个样机并联,实现输出大电流的效果。



主电路设计参数

l 电源系统最大输出功率5000W

l 整流桥最大输出电流18.9A

l 整流输出电压311V

l 整流桥型号KBU3510

l 滤波电容:5个1000uf/450V的铝电解电容并联

l 采用全桥式电路

l 高频变压器采用PC40材料的PO50/50磁芯,初级绕组10匝,次级绕组20匝

l 隔直电容2.2uF 的CBB电容

l 采用零电压PWM变换器(ZVS)

l 全桥逆变电路输出最大电压:500V

l 全桥逆变电路输出最大电流:10A

l 微控制器 STM32





【系统主电路图】



由于主电路与微控制器STM32功率相差过大,MOS管和控制器之间必须隔离,因此每个MOS管都采用独立的驱动电路。



三、全桥逆变电路中MOS管的选择

l 能够承受全桥逆变电路的最大输出电压500V

l 承受最大电流>18.9A





【全桥变换器的基本电路图】



可选用的VBsmei微碧MOS管型号:

①VBP18R20S

②VBP18R47S

③VBL18R20S
④VBL18R20S

⑤VBM18R20S

⑥VBMB18R20S











四、微碧半导体MOS管封装及应用
微碧半导体企业主要产品的封装有:SOP-8 、TO-220(F)、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN等系列封装产线。



【微碧部分MOS管产品封装】

广泛应用于3C数码、安防设备、测量仪器、广电教育、家用电器、军工/航天、可穿戴设备、汽车电子、网络通信、物联网IoT、新能源、医疗电子、照明电子、智能家居、电脑主板显卡、MID\UMPC 、GPS、蓝牙耳机、PDVD、车载DVD、汽车音箱、液晶显示器、移动电源、手机电池(锂电池保护板)、LED电源等产品。微碧半导体有限公司以饱满的激情,拼搏务实的干劲,不断创新进取,致力于为客户群体打造出一座高效、便捷、直通、优质的服务桥梁。

五、参考文献
[1]叶剑晓,于春梅,梁奇.电动汽车用锂电池快速充电技术研究[J].电气传动,2018,48(06):93-96.



[2]吴李琼. 双模式电动汽车充电桩技术研究[D].南华大学,2016.



[3]芮秀凤. 纯电动汽车蓄电池充电系统的研究[D].安徽理工大学,2012.



[4]王洪涛. 电动汽车蓄电池智能快速充电技术研究[D].延边大学,2012.



[5]王晓佳. 基于DSP的移相全桥ZVS变换器的研究[D].华中科技大学,2009.

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沙发
Schut1n| | 2021-1-9 09:06 | 只看该作者
厉害了

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