05-8ApyJlrp.pdf

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1、浙江大学单级变换/磁集成/GaN应用/模块化车载电源OBC新技术王正仕（）浙江大学浙江大学2025年11月单级OBC GaN应用/集成二合一 模块电源应用2.5CM3.0CM1kWT BattE1P1P3P2P4Q1Q3Q2Q4E2L IoLV48VIiHV800VDAB 双向双向DCDCCbLrS1HV BAT电网ACACCrCbOBC单级AC/DCGaNGaNS3S2GaNGaNS4P1GaNGaNP3P2GaNGaNP4Io-HVGaNGaN矩阵TM浙江大学1 单级变换OBC电路与控制 2 磁集成二合一OBC3车载电源模块化与GaN应用3单级变换/磁集成/GaN应用/模块化 车载电源OB

2、C新技术电动汽车的三电800V电压电压800V800V电池组电池组400V、充电桩48V单级变换/磁集成/GaN应用/模块化 车载电源OBC新技术浙江大学1 单级变换OBC电路与控制 2 磁集成二合一OBC3车载电源模块化与GaN应用5TmVoVsCLLCS1Q1LmLbLr2L2Q4S4LrLmCrCr2L1ABC双向交错并联AC/DCCLLC双向DC/DC锂电池组传统OBC 电路拓扑与控制浙江大学DC/DC:CLLC DAB6.6kW两级变换架构：AC/DC+DC/DC6.6kW两级变换拓扑的技术变化 DC/DC 传统DC/DC采用CLLC拓扑：效率、电池电压范围 新DC/DC 采用DAB

3、：优化的多重移相控制+谐振（SRDAB），效率更宽电压范围7单级结构两级结构：AC/DC+DC/DCOBC电路：单级拓扑&两级拓扑TmVoVsCLLCS1Q1LmLbLr2L2Q4S4LrLmCrCr2L1ABC双向交错并联AC/DCCLLC双向DC/DC锂电池组小体积、低成本、长寿命LrS1HV BAT电网ACACCrCbOBC单级AC/DCGaNGaNS3S2GaNGaNS4P1GaNGaNP3P2GaNGaNP4Io-HVGaNGaN矩阵TM单级OBC 电路与输出电流脉动 8浙江大学三相单级OBC 11kWOBC 11kW 输出充电电流有低频脉动 低价、小体积、长寿命：（没有中间直流母线

4、大电解电容）一级直接变换，较高效率 电路内部电流较大 控制算法复杂，对性能影响大桩60kW6.6kW热点电路方案LrS1HV BAT电网ACACCrCbOBC单级AC/DCGaNGaNS3S2GaNGaNS4P1GaNGaNP3P2GaNGaNP4Io-HVGaNGaN矩阵TMP1P1P2P2P3P3P4P4LrLrCrCrS1S1S2S2S3S3S5S5HV BATHV BATSR1SR1SR2SR2SR3SR3SR4SR4C14AC（a）GaN 双向开关（矩阵拓扑）(b)准单级拓扑(c)图腾柱拓扑9单级OBC的基本思路：双有源桥（DAB）+LC谐振控制改进10H1H2VLILH2VPVSD

5、AB电路缺点 电压失配效率不高关断电流（损耗）大 环流（无功）大核心问题减小电路中腔电流严重失配 减小 环流（无功）电流关键技术优化多重移相 结合LC谐振V2V1VL=V1-V2IL=ZL VLV1，V2电压适配电压适配电流很大11DAB电路两端电压不匹配时电路波形 电压、电流方向 相反 循环传递功率 等同无功(原边）VpVs缺点 无功循环功率大 电流rms大 电路通态损耗大 电流关断峰值大 效率下降V1、V2 电压大小失配ILILIL无功循环单级OBC技术方案分析浙江大学DAB控制：双重移相调制拓宽双重移相调制目的：(1)宽调节范围，(1)全/宽电压/负载范围ZVS，(3)环流小 DAB电路

6、的控制改进：2 21 12 22 212S1Q1S4Q4S14S23Q1Q4外移相内移相浙江大学13DAB电路 控制改进 输入/输出电源幅值严重不匹配 多重移相改进 多重优化（小电流、全范围ZVS）与谐振LC结合.VabVcdD*VcdIL优化腔电流：大小（幅度）方向（无功）VLV2V1V2V2V1V1V1V2V1P1P1P2P2P3P3P4P4LrLrCrCrS1S1S2S2S3S3S5S5HV BATHV BATAC减小 Ir减小 IsV1V2V1、V2不匹配DAB增加内移相优化效果波形对比：SPS vs DPSHSHSZVSZVS原边开关时序原边开关时序副边开关时序副边开关时序谐振腔电流