对于电动汽车车载充电器，其前端PFC AC/DC变换器输出存在二倍频脉动功率，传统解决方法导致充电器使用寿命和安全可靠性的直接下降。为此，论文采用的方法降低了变换器输出脉动功率和电容容量，并基于功率解耦电路工作原理的分析，完成其关键参数的确定。针对PFC AC/DC变换器设计无模型非线性功率控制器，旨在提升变换器的动静态性能和鲁棒性，针对2 kW车载充电器，建立了集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器的SIMULINK仿真模型，通过系统仿真研究证实所建立的集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器一体化解决方案的可行性和有效性。
【集成功率解耦的单相PFC AC/DC变换器设计及控制】是电动汽车车载充电器领域的一个重要研究课题。传统的车载充电器前端PFC AC/DC变换器输出的二倍频脉动功率会导致充电器寿命缩短和安全性降低。为解决这一问题，论文提出了采用功率解耦电路的设计方案，以降低输出脉动功率和所需电容容量。
功率解耦电路的工作原理在于，它能够存储二倍频脉动功率，并通过储能器件（如电感Ld和电容Cd）减少输出电压纹波，确保负载得到恒定的直流功率。这种设计能够有效替代传统方法中使用的电解电容，因为电解电容尽管成本低且容量大，但其寿命短、可靠性差。相比之下，薄膜电容虽然能提高充电器寿命和系统安全性，但在相同体积下，其处理脉动功率的能力有限。
论文进一步采用了无模型非线性功率控制策略，以增强变换器的动态性能和鲁棒性。无模型控制方法不依赖于系统的数学模型，能够适应系统内部和外部的扰动，具有较强的抗干扰和噪声抑制能力。通过这种方式，设计的控制器不仅能吸收PFC AC/DC变换器的二倍频脉动功率，还能改善系统的响应速度和稳定性。
在具体实施中，功率解耦电路的关键参数计算是必要的，例如电感Ld的选择需要考虑消除高频开关纹波，同时限制电流纹波在一定范围内。电容Cd则用于吸收二倍频脉动功率，通过控制其电流跟踪特定的电流参考值，实现功率解耦。在2 kW车载充电器的仿真研究中，集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器表现出了良好的性能，证明了这种方法的可行性。
总结来说，该研究创新性地结合了功率解耦电路和无模型控制策略，提高了单相PFC AC/DC变换器的性能，尤其是在电动汽车车载充电器应用中的稳定性和可靠性，为优化车载充电器的设计提供了新的思路和技术支持。通过降低输出电压纹波和提高动态响应，这种方法有望延长充电器的使用寿命，提升系统的安全性和效率。
