电动汽车用多相电驱重构型车载充电系统关键技术综述

电驱重构型车载充电系统为电动汽车电气部分提供了一种全新轻量化设计思路,旨在利用电驱单元分时执行电驱与充电2种变流功能。相较于三相电驱系统,多相电驱系统具有输出转矩平滑、容错性能强等诸多优势特性。鉴于此,该文首先归纳现有并网式多相电驱重构型车载充电系统的拓扑结构与控制策略,并介绍其容错运行方案;然后,着重分析太阳能电动汽车用多能量端口电驱重构型车载充电系统的工作原理与控制策略;最后,总结全文并对多相电驱重构型车载充电系统的发展方向进行展望。

新能源汽车非接触式远程无线充电系统优化设计与分析

无线充电技术作为一种创新的充电方式,为新能源汽车提供了更加便捷和高效的充电体验。为了进一步提高无线充电距离与充电效率,基于磁耦合感应式静态非接触充电技术,提出“双接收线圈”充电方案,阐述了磁耦合感应式非接触充电系统结构组成与工作原理,并对双接收线圈系统的智能控制系统进行优化设计。试验结果表明,与单接收线圈系统相比,能够更高效地将电能传输到新能源汽车,减少了能量损失,降低了充电时间和能源成本。研究结果旨在推动新能源汽车的普及和无线充电技术的进一步发展,为新能源汽车充电基础设施提供了一种更加高效和便捷的解决方案。

基于反激变换器的电池充电系统设计

以具有结构简单、电气隔离等优点的反激变换器为电池充电电源,分析反激变换器电路的连续和断续模式工作原理,通过设计电压电流双闭环控制方法,实现电池的恒流充电模式和恒电压充电模式,也可实现两种充电模式的切换。实验结果证明了反激变换器的连续工作模式和断续工作模式的正确性,验证了应用于电池充电电源的可行性和有效性,切换时间小于1 ms,电压波动小于1 V。

基于平均值模型的感应子脉冲发电机电容器重频充电系统分析

基于平均值模型对感应子脉冲发电机电容器重频充电系统进行了研究。分析了次暂态磁链在充电过程中的变化规律,以及次暂态磁链的变化对充电性能的影响。仿真和计算结果表明,次暂态磁链在充电过程中逐渐变小。当充电时间与发电机的电磁时间常数相当时,充电过程中次暂态磁链下降会导致充电电压明显降低,因此必须考虑次暂态磁链变化的影响。进一步研究了具有恒流控制功能的励磁电源对充电过程中调节作用的影响,并指出为了降低发电机对绝缘性能的要求,在重频充放电脉冲模式下励磁电流应该采用逐渐上升的方式。

一种电动汽车双向充电系统电路设计与仿真

双向智能充电技术(V2G技术,即车辆对网技术(Vehicle-to-Grid))作为一种新型的充电方式,是将电动汽车变为一个移动的储能设备。双向智能充电系统可以在电网低谷时对电动汽车充电,在电网用电高峰时,将电动汽车的电能回馈到电网,实现对电网的削峰填谷。

具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率优化

开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输入电压限制下所需的传输功率,以及部件上的过电压。为了达到目标,制定了优化标准。已经为频域中优化标准的每个组件建立了对无线充电系统谐振电路参数的依赖性。由于这些依赖关系看起来非常复杂,在给定的情况下利用参数之间的联系,并采用最小二乘法的切比雪夫多项式近似,它们在优化任务中被简化为一个变量。因此,理论上已经获得了指示优化标准满足的谐振电路参数。利用为电动卡车ET-20132专门制造的无线充电系统对所提出的约束效率优化方法进行了实验验证。实验和理论的比较表明,它们在谐振频率上具有良好的收敛性,由数学模型中的假设引起的谐振频率偏差是可接受的。经实验证明,无线充电系统的效率为91%。

大传输距离下电动汽车无线充电系统优化

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明:随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96~3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。

计及退磁分析的电驱重构型车载充电系统

电驱重构型车载充电(EDROC)系统通过将驱动系统组件复用为充电系统,分时执行电驱和充电功能,能够有效降低成本和充电设备的体积占用。然而,在高温工况下EDROC系统中的永磁同步电机(PMSM)存在不可逆退磁的风险。鉴于此,本文通过分析电机在不同条件下退磁程度,进而提出电机在充电工况下安全运行边界。首先,分析EDROC系统在直流充电和边跑边充模式下的绕组电流;其次,建立电机不可逆退磁模型;然后,针对不同充电模式,详细分析不同温度和充电电流下电机退磁程度,并以此建立电机在充电工况下的安全运行边界;最后,基于一台2 kW实验样机开展实验,验证本文不可逆退磁模型的准确性以及安全运行边界对EDROC系统安全运行的必要性。

集成型车载充电系统并网模式模型预测控制策略

相较于传统车载充电系统,集成型车载充电系统(integrated onboard charger system,IOCS)在成本、功率密度等方面具备显著优势。文中基于六相永磁电驱系统设计了一台IOCS,并研究了模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)算法在该系统并网模式下的应用。首先,分析所提IOCS的电路拓扑并建立数学模型,同时介绍传统MPCC的实施流程。然后,针对传统MPCC计算量大、稳态性能差等不足,提出一种基于占空比优化的MPCC(MPCC based on duty cycle optimization,DCO-MPCC)策略。一方面,减少备选电压矢量数量,降低电流预测环节带来的计算负担;另一方面,提出一种占空比优化技术,改善系统稳态性能。最后,通过实验验证了所提算法的有效性与优越性。实验结果表明,DCO-MPCC策略能够显著提升系统稳态性能并减少算法计算量。充电与车网互动(vehicle to grid,V2G)工况下,网侧电流总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)分别降低6.18%与5.92%,算法运行时间减少17.54μs。

新能源汽车充电系统及常见故障探讨

新能源汽车因其对环境友好的特点已经在市场上大范围推广,迅速成为人们出行的主要方式之一,如何确保新能源汽车充电系统的使用可靠性,提高汽车整体运行质量是目前新能源汽车行业面临的关键问题之一。本文在简要介绍新能源汽车充电系统的基础上,讨论了汽车充电系统的工作原理,并对汽车充电系统的常见故障及处理方法进行了分析,有效保障了汽车车辆的行驶质量,对未来新能源汽车充电系统的优化设计具有一定的借鉴意义。

基于物联网的电动汽车充电系统内外协同温度监控系统设计

针对电动汽车充电过程中因接触不良等原因导致充电部件温度过高问题,设计了一种基于物联网的电动汽车充电系统内外协同温度监控系统,系统由监控主机、ZigBee无线温度终端、移动监控平台等组成。通过车载动力电池管理器系统(BMS)监测数据和外部无线终端温度监测的协同监控,实现温度异常预警并对异常情况进行干预。试验结果表明,该系统能够实时监测电动汽车充电部件的温度信息,有效预防异常高温引发事故,具有一定的实用价值。

船载无人机自稳定无线充电系统设计

针对海域作业无人机续航时间较短和充电平台易受扰动产生动态移动的问题,设计了一种船载无人机自稳定无线充电系统。该系统采用STM32单片机为主控核心,包括了载机端的Stewart自稳定平台和无线充电圆台,无人机端的电量监管模块以及PC端的监测上位机,其中平台姿态数据和电池电量数据都经过卡尔曼滤波算法的处理。经过测试,Stewart平台在一定范围的扰动下能够实现无线充电圆台平台的稳定。无线充电圆台能够满足无人机无线充电需求,同时上位机能够接收到无人机的实时电量数据并对整个充电过程实时监控。

一种新型的基于ADRC的电池充电系统的控制方法

电池充电过程中,其特性在较大范围内发生变换,传统的控制方法会引起充电系统的效率、稳定性、动态特性等的衰减。针对这些问题,提出了一种应用于电动汽车充电系统的新型自抗扰(ADRC)控制方法,通过采用ADRC控制,结合NPID控制策略,在系统中引入扩张状态观测器,观测系统的输出状态及扰动,通过状态观测器扰动补偿,保证系统输出的稳定性,同时在控制器中引入NPID控制,从而最大程度消除过度的暂态和强干扰性。本研究将ADRC控制与NPID控制策略相结合,形成一种新型复合型ADRC控制,保证了充电系统在宽范围工况下的稳定高效运行。

智能化移动充电系统的研究

研究基于Arduino控制器的新能源汽车充电系统,经过实地调研、问卷调查、大数据统计,建立充电功率模型,提出系统电荷调度设计,进而实现可储能、移动式、智能化的充电系统。

基于SS耦合的无线充电系统复合控制

无线充电技术凭借便捷、可靠、智能化等特点,在充电领域具有广阔的应用前景。针对无线充电系统的传输效率易受负载影响的问题,对SS耦合提出了一种基于阻抗匹配的最大效率跟踪以及PI控制的恒压输出复合控制。首先,分析了SS型无线充电系统的参数和传输效率;其次,在副边采用DC/DC控制器实现了最大效率跟踪,在原边采用PI控制器改变负载端电压实现了恒压输出;最后,通过实验仿真证明了该方法的有效性及可行性。

电动汽车充电系统效率与环保性研究

随着全球对环境问题的日益关注,电动汽车成为减少排放和环境影响的重要交通工具,在汽车市场中的占比迅速增加,但其充电系统效率仍有待提升。该文介绍电动汽车充电系统技术背景,分析电动汽车充电系统效率与环保性存在的问题,提出电动汽车充电系统优化策略,为电动汽车充电系统效率与环保性的提升提供技术路径,推动汽车行业朝更加环保和高效的方向发展。

基于调频连续波技术的充电系统智能故障定位方法

为了解决充电系统故障定位精度过低的问题,研究基于调频连续波技术的充电系统智能故障定位方法。利用小波变换方法选取高斯复小波作为母小波,提取充电系统充电暂态频率与放电暂态频率中的故障电流电压相量,作为充电系统故障特征。依据所提取的充电系统故障特征,采用行波测距技术判断充电系统故障区域。确定充电系统故障区域后,通过调频连续波技术,利用可调谐半导体激光器发射激光,通过充电系统故障区域返回的中频信号频率,精准定位充电系统故障点。实验结果表明,所提方法可以智能定位充电系统故障位置,充电系统故障智能定位误差均低于0.6%。

面向单片机控制的新能源汽车智能充电系统的设计要点

在科技快速发展的过程中,中国燃油汽车保有量已经达到世界首位,而燃油汽车的行驶会造成大量的碳污染。因此中国目前十分重视新能源汽车的应用。而在新能源汽车的研发过程中,智能充电系统设计是保证汽车安全行驶的关键,目前常见的设计方案都是以单片机控制为基础。基于此,本文首先对单片机控制的原理进行了分析,之后全面探讨了新能源汽车智能充电系统,最后提出了新能源汽车智能充电系统的设计要点。

一种基于互联网平台的智慧电动自行车充电系统研究

随着国家“绿色低碳”环保政策的实施,电动车的普及在减少碳排放方面发挥了重要作用,但随之而来的充电难、充电安全等问题成为制约其使用的关键因素。本研究针对电动车充电问题提出了一套基于互联网平台的智慧电动车充电系统,系统对电动自行车充电过程进行了全流程有效管理,居民只需扫码操作小程序,就能实现电动自行车安全有效充电,为合理高效充电提供了较好的解决方案;使办公园区、写字楼宇、住宅社区等场合的充电更加安全便利,能有效避免安全事故的发生,推动电动车的普及和使用,进一步促进“绿色低碳”环保政策的落实。

2022年昂科威PLUS仪表提示“维护保养充电系统”

车型:2022年昂科威PLUS。VIN:LSGZS83L4ND××××××。行驶里程:8700km。故障现象:车辆亏电无法启动,搭电启动后,仪表多个警告灯点亮,并且提示“维护保养充电系统,车辆可能停止运转”,如图1所示。