张政权，刘庆想，王庆峰，李 伟

（西南交通大学物理科学与技术学院，成都610031）

高频AC-Link高压充电电源

张政权，刘庆想，王庆峰，李 伟

（西南交通大学物理科学与技术学院，成都610031）

提出了一种基于AC-Link技术的新型充电电源，在各个工作过程都能实现零电流开关。采用电荷量分配的控制策略，分析电网电压对换流相位的影响。对输入线电流、线电流谐波和开关电流进行了仿真，最后进行了实验验证。实验结果表明：电源平均充电速率为62.5 kJ/s，功率密度为0.6 W/cm3；电流波形能够很好地跟随电压波形，实现高的功率因数，每相总的电压谐波含量小于2%，总电流谐波含量小于10%；矩阵开关工作在软开关条件且实现软切换过程时，能够实现高的效率；在阻性条件下，效率为93%。

充电电源；电荷量分配；功率因数

近年来，随着脉冲功率系统向着高功率、小型化、高重复频率和长寿命方向发展，对初级电源系统提出了更高的要求[1]。

基于DC-link技术的变换器在实现高功率密度方面取得了较大的发展。10 kW基于能量定量分配策略的变换器在所有条件下能够智能调整开关频率，确保零电流开关，采用了速度较慢的IGBT，在开关频率高达55 kHz条件下能够保持较低的损失，整机效率高达92%。采用强迫风冷，外形尺寸为482 mm×610 mm×254 mm， 功率密度为 0.3 W/cm3[2]。30 kW三电平并联谐振电容充电电源采用纳米晶磁芯变压器，最高工作频率为200 kHz，大大高于一般变换器的工作频率。30 kW DC-DC模型功率密度达到8.72 W/cm3，明显高于之前报道的脉冲功率应用的变换器[3]，但如果前级加AC-DC二极管整流器，功率密度迅速将减少，而且功率因数较低。……