1. 设计需求分析
->功率等级：10kW，适用于充电桩内部电源模块。
->输入电压：三相230V AC，频率50Hz。
->输出参数：电压250~500V可调，电流0~20A可调。
->PFC整流要求：具备高功率因素（PF>99%）。
->低成本：开关管选用普通MOS管。
2. 拓扑结构选择
VIENNA_Ⅱ+三电平半桥LLC：常见的三相PFC拓扑有VIENNA_I和VIENNA_Ⅱ，VIENNA_I需要的开关管个数要比VIENNA_II多12个二极管，出于成本和拓扑的简易特性，我们选用VIENNA_Ⅱ拓扑作为升压升压整流电路； 普通的MOS管额定电压为650V，前级PFC整流输出电压高达800V，考虑到DC模块输出电压为500V20A，直接选用三电平半桥LLC作为直流转换拓扑，三电平半桥每个管子最大承受电压为母线电压的一半；
3. 控制策略
PWM调制：采用正弦脉宽调制（SPWM）生成高质量的正弦波。
锁相环（PLL）：实现与电网的同步，确保输出频率和相位与电网一致。
DQ控制：采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略，实现精确的功率输出。
LLC双环竞争控制：电池电压和电流环竞争控制，确保充电模块输出安全可靠。
4. PFC整流实现
A ->PFC拓扑选择
常见的三相PFC拓扑有VIENNA_I和VIENNA_Ⅱ，考虑成本和拓扑走线布局原因选用VIENNA_Ⅱ，MOS管规格选用650V40mΩ，二极管规格选用600V60A。
B->PFC控制实现
使用基于同步旋转坐标系的PLL（dq-PLL）对市电相位进行跟踪，实现市电相位的实时跟踪确保整流高PF值。PFC控制采用DQ坐标变换，将三相电压电流交流量变换成DQ直流量，然后对DQ直流量进行PI控制，最后将DQ控制的输出进行逆变换，生成三相SPWM；
B1.基于同步旋转坐标系的PLL（dq-PLL），算法流程图如下：
dq-PLL算法如下：
使用PSIM仿真软件搭建基于同步旋转坐标系的PLL如下：
仿真波形：
B2.PFC控制算法
PFC控制采用DQ坐标变换，将三相电压电流交流量变换成DQ直流量，然后对DQ直流量进行PI控制，最后将DQ控制的输出进行逆变换，生成三相SPWM；
PFC闭环系统如下：
仿真结果如下：
5. DCDC控制实现
LLC控制策略：为了保证充电模块输出安全可靠，采用了电压和电流双环竞争的控制策略，控制框架如下：
使用PSIM仿真软件搭建LLC控制系统如下如下：
仿真波形：
设定继电器0.5S切换负载，电流环跟电压环之间切换顺畅。
6.充电模块系统仿真
前面已经实现了PFC闭环系统和三电平LLC闭环系统，将PFC系统的直流输出接到LLC的直流输入，整个充电模块系统功能即可实现；仿真系统如下：
仿真波形如下：
7.系统总结
上述通过对充电模块需求分析，选择了最适合的拓扑方案，通过仿真验证了PFC闭环控制系统、三电平半桥LLC闭环控制系统，最后将PFC和LLC结合搭建了充电模块的系统仿真，并通过仿真波形验证了该方案的可行性。
后续优化，PFC整流尝试用SOGI算法锁相更好的控制PFC电路的正弦特性优化PF跟THDi；充电模块的系统仿真可以将LLC输出个PFC输出搭建成联动输出，根据后级LLC的负载动态调整PFC的输出电压，实现PFC和LLC的高效率转换。
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