直流充电桩半桥LLC谐振电路设计

张银娟 王永科

摘要：针对现行充电桩存在充电时间长、充电桩体积大以及开关损耗大等问题，提出一种基于软开关的半桥LLC谐振电路，作为直流充电桩DC-DC变换器的主电路，为车载电池充电。根据电路拓扑结构及理论分析，在Matlab/Simulink中搭建了DC-DC变换器的主电路仿真模型，通过分析输出的电压和电流波形可知，设计的变换器电路能够输出稳定且优质的电能。结果表明设计的半桥LLC谐振电路，可以大幅度降低直流充电桩DC-DC变换器的开关损耗，可减小充电桩体积，满足电动汽车充电桩在高频率应用场合下开关损耗小且充电效率高的要求，可在电动汽车变换器中推广应用。

Abstract： Aiming at the problems of long charging time， large volume of the charging pile， and large switching loss in the current charging pile， a soft-switching half-bridge LLC resonant circuit is proposed as the main circuit of the DC-DC converter of the DC charging pile to charge the vehicle battery. . According to the circuit topology and theoretical analysis， the main circuit simulation model of the DC-DC converter is built in Matlab/Simulink. By analyzing the output voltage and current waveforms， it can be known that the designed converter circuit can output stable and high-quality electrical energy. The results show that the designed half-bridge LLC resonant circuit can greatly reduce the switching loss of the DC-DC converter of the DC charging pile， reduce the volume of the charging pile， and meet the low switching loss and charging efficiency of the electric vehicle charging pile in high-frequency applications. High requirements can be popularized and applied in electric vehicle converters.

关键词：DC-DC变换器;直流充电桩;谐振电路;电动汽车

Key words： DC-DC converter;DC charging pile;resonance circuit;electric vehicle

中图分类号：TM46             文献标识码：A                 文章编号：1674-957X（2021）17-0207-02

0  引言

当前全球各国均面临着环境污染和能源短缺的现状，发展电动汽车行业是推进节能减排的重点[1]。近年来，全球电动汽车行业发展非常快，电动汽车的充电问题是限制其发展的主要因素。在这样的大背景大趋势下，各国均非常重视建设电动汽车充电设备。电动汽车充电桩建设是我国“新基建”的重要领域之一。电动汽车充电桩是为电动汽车提供电力保障的充电设备，包括交流充电桩和直流充电桩[2-4]。交流充电桩为电动汽车充电时需要连接车载充电机，而且充满电所需时间达到数个小时以上，这就造成了电动汽车在使用中不够方便快捷[5]。针对这个问题，提出采用直流充电桩来弥补交流充电装置的不足。……