臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在研究並實作出滿足 +58.8V、最大 10A步階充電電流之換能式充電系統之電力轉換器，前級採用主動式功因修正電路、符合市電全通域電壓需求，功率因數最高可達到 99% 以上；後級採用半橋 LLC 諧振轉換器，完成零電壓、零電流軟切換技術，降低切換損失；最後，搭配定電流控制電路，依據負載端所回饋之資訊，自動調變輸出步階充電電流、定電流自動轉態定電壓涓流浮充。

The purpose of this study is to study and implement a power converter for switching mode charger system with +58.8V, maximum 10A step charge current. The front stage uses the active power factor correction to improve the power factor, meeting input full range (100VAC-240VAC), power factor up to 99% or more. The second stage uses a half-bridge LLC resonant converter, which achieves soft-switching so that the power switching loss can be reduced. Finally, with a constant current circuit, according to the feedback information, automatic modulation of the output step charge current or constant current mode automatic change to constant voltage trickle charge mode.

摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖索引 V
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 論文內文結構 2
第二章 電池儲能單元概述 3
2.1 電池概述 3
2.2 充電法則_定電流 4
2.3 充電法則_定電壓 5
2.4 充電法則_定電流、定電壓轉態 6
第三章 電氣規格、電路設計 7
3.1 電氣規格、電路架構 7
3.2 EMI電路 8
3.3 待機電路 10
3.4 DC to DC電路 12
3.5 PFC電路 13
3.6 定電壓電路 17
3.7 步階定電流、定電壓轉態切換電路 22
第四章 實驗結果 25
4.1 待機電路 25
4.2 DC to DC 26
4.3 PFC 26
4.4 CV定電壓 28
4.5 步階定電流 30
4.6 定電流、定電壓轉態 35
第五章 結論與未來展望 37
5.1 結論 37
5.2 未來展望 38
參考文獻 39

 
圖索引

圖2.1 定電流充電 4
圖2.2 定電壓充電 5
圖2.3 定電流、定電壓轉態充電 6
圖3.1 換能式充電系統之電力轉換器架構圖 7
圖3.2 EMI電路 8
圖3.3 共模雜訊電流 8
圖3.4 差模雜訊電流 9
圖3.5 傳導性EMI雜訊電流 9
圖3.6 待機電路 10
圖3.7 待機電路區間一 11
圖3.8 待機電路區間二 11
圖3.9 DC to DC電路 12
圖3.10 DC to DC電路區間一 12
圖3.11 DC to DC電路區間二 13
圖3.12 PFC電路 13
圖3.13 電阻性負載 14
圖3.14 電感性負載 15
圖3.15 電容性負載 15
圖3.16 PFC電路區間一 16
圖3.17 PFC電路區間二 16
圖3.18 定電壓電路 17
圖3.19 硬切換 (Hard-Switching) 17
圖3.20 軟切換 (Soft-Switching) 18
圖3.21 LLC電路區間一 18
圖3.22 LLC電路區間二 19
圖3.23 LLC電路區間三 19
圖3.24 LLC電路區間四 20
圖3.25 LLC電路區間五 20
圖3.26 LLC電路區間六 21
圖3.27 定電流電路 22
圖3.28 定電流控制卡電路 22
圖3.29 定電流電路區間一 23
圖3.30 定電流電路區間二 23
圖3.31 步階充電電流與定電壓轉態切換電路 24
圖4.1 待機電路工作波形 25
圖4.2 DC to DC電路工作波形 26
圖4.3 PFC電路工作波形 27
圖4.4 電壓、電流相位 27
圖4.5 CV電路工作波形 (CC→10A) 28
圖4.6 展開CC→10A工作波形 28
圖4.7 CV二次側轉換電壓、電流 29
圖4.8 CC控制電路PWM時序 30
圖4.9 CC定電流10A穩態充電 30
圖4.10 定電流10A步階自動調變8A轉態 31
圖4.11 CC定電流8A穩態充電 31
圖4.12 定電流8A步階自動調變6A轉態 32
圖4.13 CC定電流6A穩態充電 32
圖4.14 定電流6A步階自動調變4A轉態 33
圖4.15 CC定電流4A穩態充電 33
圖4.16 定電流4A步階自動調變2A轉態 34
圖4.17 CC定電流2A穩態充電 34
圖4.18 CC、CV轉態 35
圖4.19 轉態後CV穩態涓流充電 35
圖4.20 換能式充電系統之電力轉換器實體 36


表目錄

表3.1 換能式充電系統電力轉換器之電氣規格 7
表3.2 待機電路電氣規格 10
表4.1 主要量測設備

[1] United Nations , Framework Convention on Climate Change , “Paris Agreement,” Nov. 2016.
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