电动汽车充电机电能集成监测系统的设计

针对电动汽车充电机传统电能测试系统为手工方式,存在功能不全、效率低等缺点,提出了一种充电机电能集成监测系统,主要由三相交流程控模块、交流测量分析模块、直流测量分析模块、直流模拟负载和工控机组成,具有智能、高效的特点。由于充电机三相交流侧供电电源存在电压不平衡和畸变,使无功电流及谐波电流难以精确检测。对此问题,提出了一种复合电能检测算法。该算法主要由改进ip-iq算法和自适应谐波电流分频检测算法组成,前者主要用来检测不平衡电压下的无功电流,后者主要用来分频检测谐波电流。所提出的复合检测算法由于减少了低通滤波器的数量,所以提高了检测算法的响应速度;而自适应谐波电流分频检测算法提高了整个算法精度。仿真结果表明所提出的检测算法能够在0.04 s之内准确的检测出无功电流,在0.02 s内检测出各次谐波电流且误差接近0。实验结果表明所研制的监测系统对交流量的测量准确度可达0.1%、谐波量的测量精度为0.5%、直流量的测量精度为0.1%。从以上研究结果可得知所提出的集成监测系统可提高电动汽车充电机的测试水平及工作效率。

一种适用于电动汽车充电机的变压器钳位DC/DC变换器

为了减小电动汽车充电机谐波对电网造成的危害,很多充电机采用了三相输入功率因数校正(PFC)技术,造成充电机直流/直流(DC/DC)变换器的直流侧电压偏高。针对上述问题,提出了2种变压器钳位DC/DC变换器,并对基于串联谐振方式的变压器钳位3电平DC/DC变换器作了详细的分析。该变换器利用变压器钳位,无需辅助元器件,每个主开关电压应力是输入电压的一半,输入分压电容上的电压自动均压,大大降低了输入分压电容的容量要求。文中对变压器的钳位原理进行了分析,并通过一个6 kW的原理样机进行了实验验证。

不同类型电动汽车充电机接入后电力系统的谐波分析

电动汽车充电站接入电力系统产生的谐波主要来自充电机的整流装置,因此有必要对由不同整流装置构成的充电机接入系统产生的谐波进行对比分析,为充电站的谐波治理和充电机选择提供依据。使用PSCAD软件设计了充电机谐波测量模型,建立了三相桥式不控整流充电机、12脉波整流充电机、脉宽调制整流充电机的仿真模型,使用快速傅里叶变换法测量了谐波,并对数据进行了对比分析。该模型能够为充电站选择充电机提供依据。该方法可用于集中式、采用常规充电方式的大型充电站接入系统的谐波分析。

电动汽车充电机的谐波分析与治理

电动汽车充电机是非线性很强的负载,充电时会给电网带来较大的谐波污染,分析充电机谐波并进行谐波抑制对今后大规模充电站的建设具有重要意义。利用MATLAB/Simulink软件建立6脉波不控整流充电机模型,分析单台和多台充电机接入电网产生的谐波。最后,使用无源滤波器来抑制谐波,达到了预期效果,为今后大规模充电站建设提供一种理论参考。

改进型无源滤波器在电动汽车充电机谐波治理上的应用研究

电动汽车充电机是非线性很强的负载,接入系统会给电网带来较大的谐波污染,研究充电机的谐波治理装置对今后大规模充电站的建设具有重要意义。针对6脉波不控整流充电机的谐波分析模型,提出一种基于基波谐振原理、基波磁通补偿原理和传统无源滤波器相结合的滤波改进方法,该方法将基波谐振电路和基波单绕组变压器串联在电源与无源滤波器之间。MATLAB/Simulink仿真结果表明,改进的滤波方法在充电站负荷较大的情况下也能使电网电流和电压波形正弦化,大大提高了传统滤波器的滤波效果。

复合重复控制在电动汽车充电机谐波抑制中的应用

针对PWM整流充电机网侧电流谐波抑制方法控制效果不理想的问题,提出复合重复控制（PIRC）策略。在建立PWM整流充电机数学模型和分析谐波特性的基础上,分析了传统PI控制存在的问题,根据模型,设计了PIRC复合重复控制器,并在MATLAB/Simulink环境下搭建单相PWM整流充电机仿真模型,分别对PIRC控制和PI控制进行了仿真分析,然后采用TMS320F2812作为控制器,在样机上对该两种控制方案进行了实验验证。仿真和实验结果表明采用PIRC方案当重复控制增益Krc=0.3时,充电机网侧电流THD从传统PI控制的7.43%下降到2.79%,验证了PIRC控制策略抑制充电机网侧电流中奇次谐波的有效性。

LLC全桥变换器电动汽车充电机设计

直流-直流变换器技术是电动汽车充电站的关键技术之一,得到广泛的研究。本文介绍了一种基于LLC谐振变换的全桥直流变换器,分析全桥谐振电路充电机工作的谐振频率,研究能够实现ZVS和ZCS的条件,介绍谐振电感和谐振电容的选择、主变压器的参数设计以及主要器件的参数影响。根据国标设计直流-直流充电机模块,进行试验验证,分析实验效果。

电动汽车充电机谐波特性分析及抑制

针对电动汽车充电机网侧电流控制效果不理想的问题,建立了LCL结构PWM整流充电机数学模型,对其网侧电流谐波特性进行分析,在所搭建的仿真模型中,采用传统PI控制方法,利用仿真和实验验证了该方案能抑制充电机网侧电流谐波,改善网侧电能质量。

电动汽车充电机谐波模型的研究

根据开关函数法和调制理论,推导得出了充电机的谐波模型。该模型将充电机的时域非线性特征变换成频域线性矩阵,它不依赖于充电机端口的运行情况。当充电机的参数及基波初始相角确定后,该模型矩阵为常矩阵。同时,根据谐波叠加特性,得到了多台充电机的谐波模型。通过与时域仿真的结果对比,验证了该模型的正确性。

一种大功率电动汽车充电机的设计

为了解决电动汽车充电站、路边充电桩、地下车库等场合对大功率电动汽车充电机的需求问题,设计了一种最大输出功率为5 kW、输出电压可调的智能型电动汽车充电机。该充电机整流部分采用三相Vienna整流,DC/DC直流变换电路采用三电平全桥直流变换器,并且根据每一部分的特点和需求设计了合适的控制策略。对充电机各项功能的实现作了分析并对系统参数进行了设计,做了相关试验。试验结果表明,所设计的充电机具有较好的运行性能,效率大于85%,功率因数达到了0.95。

基于Boost PFC的电动汽车充电机的设计与实现

针对日益发展的电动汽车行业,在Boost PFC电路的拓扑结构上进行改进,提出一种新型的AC/DC电动汽车充电机拓扑结构。通过对电路拓扑结构的工作原理的分析,采用交错并联技术,将平均电流控制策略应用在数字控制中,设计了一台数字型的电动汽车充电机,该充电机实现了对电动汽车有效的、合理的充电。最后,实验结果还表明,该充电器具有体积小、使用简单、高效节能等特点。

三相PWM整流器在电动汽车充电机上的应用

本文对电动汽车充电机的功率电路拓扑结构进行了设计,详细分析了三相PWM整流电路的工作原理。同时针对充电机的特点对功率因数、充电效率等方面的性能做了优化,并结合实际电路对控制方法进行了改进。利用MATLAB/SIMULINK工具对电路拓扑和控制方法进行了仿真,仿真结果表明:设计的方法正确,软开关技术有效;与传统整流器相比,直流侧电压稳定脉动小,交流侧电流接近正弦,而且电压电流相位一致,能够极大的提高功率因数,同时充电的效率能够达到设计的要求。

CAN总线在电动汽车充电机上的应用

本文根据电动汽车充电机的工作原理,并结合CAN总线的特性,制定了充电机与电池管理系统、监控中心和内部电源模块之间使用CAN总线进行工作的流程图,并将其在充电机的实际运行中进行了可靠性验证。

电压不平衡条件下电动汽车充电机电流分析模型

电网运行过程中,三相负载不平衡、线路参数不对称及不对称故障等因素均可能引起三相电压不平衡。不平衡电压作用下,电动汽车充电机输入电流将存在完全断续、完全连续及混合状态等不同续流状态。为精确且全面地描述电动汽车充电机在电压不平衡条件下的输入电流特性,以三相电流续流状态为依据,提出不平衡条件下涵盖全部运行范围的充电机运行状态划分方法;以此为基础,充分考虑网侧电压不平衡分量与谐波分量影响,建立包含无源功率因数校正环节、线路等效阻抗及交流侧滤波电感的充电机不同运行状态对应电流分析模型。理论计算与实验结果证明了所提模态划分方法的有效性和所提建模方法的精确性。

电动汽车充电机谐波抑制方法的对比分析

针对电动汽车充电机对电网造成的严重谐波污染的问题,通过PSCAD仿真软件建立了充电机的数学模型,并通过实测数据验证了模型的准确性。开展了电动汽车充电站谐波抑制的有效方法的理论分析,提出了适合于大规模建设电动汽车充电站的带有LC滤波器的APF补偿方法,在PSCAD仿真软件中对十二脉整流、带有LC滤波器的APF补偿以及PWM整流三种谐波抑制方法进行了仿真对比分析。仿真结果表明:带有LC滤波器的APF补偿方式更适于于大型充电的谐波抑制。

电动汽车充电机测量结果的测量不确定度评定

电动汽车充电机是一种专为电动汽车动力电池充电的设备。随着中国新能源汽车市场的"井喷式"发展,直电动汽车充电站的建设越来越快,对电动汽车充电机充电误差的计量越来越迫切,也受到越来越多的关注,产生了对电动汽车充电机检定、校准的需求,其检定、校准工作也成为了电能计量的新挑战。对检定、校准数据结果的评估也是其中一项重要的工作,分析了用电动汽车充电机现场测试仪检测电动汽车充电机所得测量结果的测量不确定度,分A类评定方法和B类评定方法进行评定,其测量不确定度的影响量有3个主要因素:测量结果的重复性引入的误差、电动汽车充电机现场测试仪引入的误差、数据修约引入的误差。这对电动汽车充电机的校准工作有直接的指导意义。

电动汽车三相不控整流充电机频域谐波模型

电动汽车充电站的谐波污染主要来自充电机前级的不控或相控整流电路,针对采用无源功率因数校正的三相不控整流充电机,分析其在充电电流连续和断续模式的工作原理,根据充电过程中电压和电流平衡方程,推导充电机的频域谐波耦合导纳矩阵,并由充电等效电路得到不同模式下的谐波导纳矩阵参数,由此建立电动汽车充电机频域谐波解析模型。该模型将充电机时域非线性特征转换成频域线性导纳矩阵,以表征其各次谐波电流与机端各次谐波电压的耦合关系。最后,通过仿真和实验分析验证了该模型的正确性。

电动汽车充电机电气性能检测系统的研究

针对目前电动汽车充电机电气性能测试系统存在的问题,提出了高度集成检测系统。提出了一种新的算法,该算法通过改进传统的ip-iq算法和αβ-dq坐标转换频率算法,能在电压不平衡和频率畸变同时发生时的对电流谐波、频率进行精确检测。通过matlab/simulink对该算法进行了仿真验证,介绍了仿真结果。

考虑多拓扑结构的电动汽车充电机对电网谐波影响分析

针对目前采用等效模型进行谐波分析的不足,提出一种考虑多拓扑结构的充电机谐波分析模型,综合考虑整流环节和DC/DC功率变换环节对谐波特性的影响.利用Matlab/Simulink软件搭建＂不控整流＋斩波器＂型、＂不控整流＋高频DC/DC变换器＂型及＂PWM整流＋高频DC/DC变换器＂型3种典型拓扑结构的充电机,分别选取4种不同工况进行谐波分析,并对3种充电机的谐波特性进行比较研究.结果表明,不同拓扑结构的电动汽车充电机的谐波特性存在差异,整流环节和DC/DC功率变换环节均会对充电机产生的谐波造成影响.该研究可为采用直流快速充电方式的电动汽车充电机接入电网的谐波分析提供依据.

电动汽车充电站谐波分析

在电力系统中电动汽车充电机为非线性负荷,大型充电站有很多这类充电机,所产生的谐波对电网造成极大的危害,为了抑制谐波以得到较好的电能质量必须对大型充电站产生的谐波进行预测。首先建立单个充电机谐波分析数学模型,利用商用电动汽车充电机收集的数据对谐波电流进行计算,再利用概率统计学大数定律和中心极限定理,建立多谐波源谐波分析数学模型,研究多个电动汽车充电机产生的谐波电流及其概率特性。研究表明,利用概率统计学理论可以预测多谐波源产生的谐波电流。该研究结果同样适用于其他多个非线性负载产生的谐波电流的分析。