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。

基于GaN器件与磁集成技术的车载充电机实验平台研究

随着新能源汽车的普及,对车载充电机的要求越来越高。为了有效提升整机效率和功率密度,将GaN器件与磁集成技术应用于车载充电机,进行了实验平台研究。基于GaN器件设计了两级式车载充电机拓扑结构与外围电路,通过制作磁集成平面变压器,优化了CLLC变换器,完成了整机控制程序设计及2kW车载充电机实验样机搭建,并对样机进行了实验测试与波形分析。实验结果表明,实验样机具有良好的稳态特性与动态特性,整机功率因数在0.98以上,满载峰值效率达到95.22%。该平台能够帮助学生加深对电力电子技术的认识,掌握新型电力电子器件的特性及应用,锻炼实践操作能力,提高相关课程的教学质量。

基于电流检测电流注入的车载充电机EMI混合滤波器设计方法

针对目前车载充电机传统无源滤波器低频性能差的问题,在传统车载充电机无源滤波器的基础上加入有源反馈回路,提出了一种基于电流检测电流注入(CSCI)的车载充电机电磁干扰(EMI)混合滤波器设计方法,并给出了车载充电机混合滤波器结构及分析和反馈回路设计过程。实验结果表明,提出的新型EMI滤波器方案与已有车载充电机无源滤波器方案相比,传导测试和辐射测试结果都有大幅度的提升。

基于远程非车载充电机的现场校准方法研究

为了提高非车载充电机现场校准能力、改善现有技术中校验效率滞后等问题,设计了一种基于远程非车载充电机的现场校准方法。该方法通过CS5464非车载电机电能计量芯片实现非车载充电机电能计量与检测控制。在检测控制时,设计电压、电流计量电路检测等。在电能量计算时,通过MSP430FG4619核心微控制单元(MCU)芯片实现数据信息,如电压和电流的幅值、波形、频率和相位等的计算与控制。这些数据信息多角度、多方面地呈现非车载充电机工作参数信息。通过这些数据信息,可以全面反映现场校准情况、提高非车载充电机现场校准精度。通过模板校对算法,可以实现高精度非车载充电机现场校准核对,提高现场计量与核对能力。试验结果表明,该方法误差低。该方法为下一步技术研究提供新思路。

前级可变车载充电机双闭环区间二型模糊控制研究

现有车载充电机拓扑结构无法兼顾单相和三相交流电,控制策略难以实现宽范围电压的动态调节和高精度、低抖动的输出。针对上述问题,提出一种双闭环区间二型模糊控制的前级可变车载充电机。在图腾柱功率因数校正电路结构上,增加第三桥臂和对应的控制开关,设计出前级可变电路;选用LLC谐振电路作为车载充电机的后级电路。基于此拓扑,提出区间二型模糊电压外环和区间二型模糊电流内环的双闭环控制策略。经仿真分析验证了所提拓扑结构能够兼容两种规格交流电的可行性。同时,所提控制策略的系统输出与电压外环电流内环的双闭环PID和一型模糊双闭环PID相比,有了明显改善。

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。

关于电动汽车双向车载充电器的分析综述

双向车载充电器作为电动汽车-电网交互(V2G)技术实现的媒介之一,能够使得电动汽车的利用率最大化。本文将双向车载充电器分为两级式变换器与单级式变换器两类,整理了不同拓扑结构的双向车载充电器并加以优越性与局限性的分析。最后,通过各种性能的对比,给出了电动汽车双向车载充电器的前景展望。

车载充电模块的充电速度与安全性能评估研究

随着科技的进步,电动汽车得到了快速发展,车载充电模块的充电速度和安全性能评估成为了一个重要的研究领域。电动汽车的充电速度直接影响着用户的充电体验和使用效率,而充电过程中的安全性能则关系着电池的寿命和车辆的安全性。因此,对车载充电模块的充电速度和安全性能进行评估研究,能够为电动汽车的充电技术提供指导和改进方向。

车载充电机高效率高功率密度的关键技术研究

随着电动汽车的普及与发展,对车载充电机的性能要求日益提高。高效率和高功率密度是车载充电机设计的关键指标,直接影响充电速度和能量利用效率。本文围绕车载充电机高效率高功率密度的关键技术展开研究,包括高效功率转换技术、热管理技术、高功率密度拓扑结构设计等多个方面。通过优化电路设计、控制系统设计以及软硬件实现,实现了车载充电机性能的综合提升,为新能源汽车的快速充电提供了有力支持。

车载充电机离车检测仪的设计与开发

随着新能源汽车的广泛使用,传统汽车维修技术越来越难以适应新能源汽车的维修需求。本文针对新能源汽车常见的车载充电机离车检修问题,开发安全、小巧、便捷的车载充电机离车检测仪,研究离车检测仪控制策略,设计与验证离车控制电路,采集与转换车载充电机的控制信号,从而完成了车载充电机离车检测仪的开发。本文可为车载充电机离车检测仪的设计与开发提供参考,促进新能源汽车维修方式的转变。

非车载充电机检测试验台方案设计

在世界能源和环境问题日益严重的背景下,发展新能源汽车已是必然选择,而作为新能源汽车电能输入装置——非车载充电机必将兴起。文章依据GB/T 18487.1-2017、GB/T 27930-2015、GB/T 34658-2017、GB/T 34657.1-2017、NB/T 33001-2018和NB/T 33008.1-2018标准相关要求,对非车载充电机检测测试平台进行了方案设计,详细分析了交流供电系统、直流负载系统、数据采集系统等,平台建设完成后,可以满足550 kW以下非车载充电机试验。可以对非车载充电机及相应的功率模块完成安规综合性能、电参数性能、通信协议一致性、互操作性等方面的试验。

电动自行车安装车载充电器的架构设计思路探讨

此文深入探讨了如何为电动自行车设计一个安全可靠的车载充电器架构。此文的目标是确保该充电器在应对漏电、触电、防火和阻燃等关键安全问题时,能够达到高标准。为此,文章提出了一系列创新的改进方案。首先,采用市电输入端的三芯线设计,这一方案能有效稳定供电;接着,强调双重绝缘技术的重要性,确保充电器与任何导电物件的有效隔离,从而降低触电的风险。此外,通过全灌胶处理增强了充电器的防水性能,使其能在各种环境条件下稳定运行。在安装方面,设计具备高级防水功能的安装盒,为其配置了导流孔和散热空间,以确保空气流通并为散热创造条件。同时,为了增强充电器的稳固性,为其配备了安装脚,并使用异形螺钉将其与安装盒和整车紧密连接。为了进一步提升安全性,此文还建议将充电器安装在车身后部或前部的合适位置。此外,建议引入充电断电功能,以便在必要时自动切断电源,从而进一步保障用户的安全。通过这些创新设计和改进方案,期望能为电动自行车的车载充电器提供一种安全、可靠且智能化的解决方案。

基于贝叶斯理论的电动汽车非车载充电机远程计量方法的研究

基于贝叶斯理论展开分析,探究了非车载充电机的远程计量误差评估方法和不确定度评定方法,提出了基于贝叶斯方法的非车载充电机远程计量算法。算法基于网状充电过程数据,利用充电机与电动汽车多对多的网状关系,实现网状参数比对与量值传递。应用该算法对测试用例数据和实车充电数据进行计算处理,超差判定结果正确,实际估算误差不高于3%,证实了该算法在非车载充电机远程计量方面的有效性。

基于虚拟同步机技术的六相电驱复用型车载充电系统

电驱复用型车载充电(EDROC)系统通过复用电驱系统推进电机绕组、大定额逆变器装置与控制电路,能够分时执行电驱与充电两种变流功能,在成本、功率等级以及功率密度等方面具有显著优势。本文针对电网波动情况下三相交流接口不稳定的问题,引入了虚拟同步电机(VSM)控制,确保EDROC系统安全稳定运行。首先,介绍了六相EDROC的电路拓扑与基本工作原理;其次,利用六相电机多控制自由度的优势,将基波平面的转矩产生分量映射到x-y谐波子平面,从而实现在充电过程中无电磁转矩产生;然后,建立了三相AC/DC接口的VSM控制数学模型,使变换器模拟同步电动机运行;最后,搭建了试验样机进行实验,结果为电流总谐波失真度(THD)为2.91%,满足国标,并且系统能够及时响应频率变化,结果表明所提方法具有理想的功率调节以及零电磁转矩性能。

用于车载充电机的谐振变换器及其控制策略研究

对于车载充电机应用,传统频率控制的LLC谐振变换器难以实现宽电压范围,也不利于车载充电机的优化设计。为了解决这些问题,基于一种具有混合整流器的谐振变换器,对其控制策略进行研究以实现宽输出电压。在这种结构中,转换器的副边侧整流二极管与输出滤波电容间的两个辅助开关管反接串联,将整流电路构成全桥-半桥的混合整流器。然后,提出了一种窄频率范围的频率控制和一种定频PWM控制,使得谐振变换器可以实现宽电压范围。与传统频率控制的谐振变换器相比,该转换器有如下优点:宽电压范围、低环流损耗、缩小了频率调节范围。最后,MATLAB/Simulink仿真和实验结果验证了该转换器和控制策略的有效性、可行性。

电动汽车车载充电机性能提升研究

车载充电机是装配在电动汽车上的充电设备,其主要功能是为车载动力电池充电,是纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车的重要零部件,使其具有高效的性能指标是各车企及零部件供应商发展研究的重点方向。文章针对某款3.3 kW车载充电机,通过使用基于基波等效法创建模型,推导传递函数,依据传递函数选择合适的谐振参数,提升其转换效率。实验结果表明,该方案具有良好的性能和可靠性,能够满足电动汽车的充电需求。文章的研究成果对于推动电动汽车的发展和普及具有重要意义。

高精度非车载充电机检验数据价值挖掘研究

针对现有的高精度非车载充电机大数据挖掘价值低等问题,设计了一种新型高精度非车载充电机测试平台。通过电压传感器和电流传感器进行采样,为功率分析仪和示波器提供非车载充电机检测数据信号。采用聚类分析法完成充电机检验数据的聚合,使车载检测系统更加方便、快捷地进行数据精确把控。采用多伯努利收缩算法(MBCA)使系统具备实时数据价值挖掘评估的能力。测试结果表明,该测试平台能较好地检验出不同充电机状态数据,使挖掘的数据更具代表性。在非车载充电机检验数据量为1400 MB时,数据挖掘价值最高达到99%。

车载充电机拧紧工艺缺陷与解决方案综述

该文介绍车载充电机自动化生产线中常规的工艺,特别是其中螺钉拧紧过程的介绍,分析当前生产线中手动拧紧存在缺陷,通过工艺合理排布,使用自动拧紧或手动拧紧,可以有效解决。针对于自动拧紧工具、取料方式以及质量管理过程的介绍与梳理,可以有效地改善国内当前车载充电机自动化生产线中拧紧,为产线规划提供依据。

电动汽车车载充电系统性能提升研究

车载充电系统能将公共电网的交流电转化为车载储能用的直流电给电动汽车补能,是电动汽车重要的组成部分,其高效的性能指标也成为各车企研究的重点。目前车载充电系统由前级PFC功率因数校正电路和后级DCDC变换电路的两级结构组成,选择适当的拓扑结构对车载充电系统的性能效率提升有着至关重要的作用。本文选择一台某公司某车型在用3.3kW车载充电机产品,通过对其拓扑结构优化、元器件重新选型,设计优化其功率因数和效率指标,打造高性能优势产品。

使用碳化硅进行双向车载充电机设计

电动汽车(EV)车载充电机(OBC)可以根据功率水平和功能采取多种形式,充电功率从电动机车等应用中的不到2 kW,到高端电动汽车中的22 kW不等。传统上,充电功率是单向的,但近年来,双向充电越来越受到关注。本文将重点关注双向OBC,并讨论碳化硅(SiC)在中功率(6.6 kW)和高功率(11-22k W)OBC中的优势。