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。

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。

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。

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。

新能源汽车车载充电系统电击危险性问题分析

近年来,我国新能源汽车相关政策相继出台,新能源汽车车载充电系统得到广泛应用。但是新能源汽车车载充电系统在运行过程中可能会受到诸多因素的影响,出现电击危险性问题,从而严重危害操作人员的生命安全。该文分析新能源汽车车载充电系统电击危险性问题产生原因及具体案例,提出预防电击危险性问题的有效对策,为提高车载充电系统的安全水平提供助力。

电动汽车车载充电系统研究

性能良好的车载充电系统对于电动汽车发展至关重要。采用恒流-恒压充电方法给动力电池充电。通过Matlab/Simulink建立车载充电系统增量式数字PID控制模型、PWM驱动模型、有源功率因数校正(APFC)电路模型、主回路模型。将模型验证后的APFC电路及控制算法移植到所开发的样机中进行测试,能够输出稳定的电压、电流,纹波系数低,系统功率因数高。实验证明所设计的APFC电路性能良好,所采取的增量式数字PID控制策略能够对充电系统进行有效控制。

电动汽车车载充电系统集成设计及模糊控制

为了满足车载充电系统小型、快速、智能化的要求,用Matlab模糊控制工具箱设计了基于模糊逻辑的电动汽车车载充电系统,提出了一种带模糊控制的脉冲充电法,电流可以很好地逼近蓄电池可接受充电电流曲线,减弱了蓄电池充电极化的影响。主电路采用隔离型DC/DC全桥高频变换器,减少了车载充电系统的体积;控制部分采用双输入单输出的模糊控制器,在充电过程中实时动态跟踪蓄电池可接受充电电流曲线,有效防止蓄电池过充和过热等问题,极大地提高充电效率。仿真结果表明,所设计的电动汽车车载充电系统能对整个充电过程进行最优控制,充电快速、效率高,完全满足充电系统的性能要求。

基于SS-FB-PFC的纯电动汽车车载充电系统的研究

针对现有车载充电系统的主要问题,提出了一种基于单相单级全桥功率因数校正拓扑的车载充电系统结构和改进型单体电压控制的新型整车充电策略。开发了一台3.6kW的样机,其实验结果表明,该系统具有效率高、体积小、功率因数高和谐波污染少等优点,充电控制策略提升了充电的安全性。

电动汽车车载充电系统逆变电路的研究

电动汽车是环保和节能产品的研究热点之一。良好的充电技术水平是其稳定运行的前提条件,并且直接影响汽车产业的发展前景。本文提出了车载充电系统的逆变电路主电路图,针对逆变电路考虑输出谐波少并且减少噪声的设计原则,对逆变电路的主电路进行了设计,并对部分参数进行了计算。然后利用MATLAB/Simulink软件对逆变电路输出的电压和部分电路的损耗进行仿真、对比,从而提出了系统电路的优化方法,验证了理论分析和方法的正确性。

一种车载充电系统开关电源的EMC仿真分析

介绍了一种车载充电系统开关电源的工作原理,并对其实际工作中的EMI问题进行分析讨论,利用仿真软件Hyperlynx对该系统的PCB板图进行了电磁兼容仿真分析,得到PWM信号所在网络的电压波形和EMC频谱图,仿真结果显示,增加线距、减小线长、减小介质层厚度、净化Aggressor信号和网络的合理端接将对开关电源EMI问题实现有效抑制,仿真所得结果对电路的合理设计和布局有指导意义。

不对称半桥单相单级式车载充电系统改进控制策略研究

对称半桥可以有效吸收单相变换系统直流侧二次纹波、减小系统体积、提高功率密度,但当半桥上下桥臂电容容值不等时,会在直流侧产生一次纹波。针对这一问题,分析研究了不对称半桥单相单级式车载充电系统,提出电感电流加电容偏置补偿的改进控制策略。基于该控制策略,从满足二次纹波功率补偿、电池最低电压及避免过调制三方面研究了半桥电路电感及电容参数设计方法。仿真和实验结果验证了不对称半桥通过采用改进的控制策略不仅能够有效滤除二次纹波,且不产生一次纹波,还可降低电池端电压与电流纹波;仿真验证了参数设计方法的有效性。

多相电驱重构型车载充电系统绕组开路故障诊断与容错控制

电动汽车(EV)用电驱重构型车载充电系统(EDROC)因其突出的商业价值成为国内外学者的研究焦点。文中针对六相EDROC充电模式中单相绕组开路故障条件下的故障诊断与容错控制进行研究。首先,介绍了六相EDROC的电路拓扑与基本工作原理;其次,针对绕组开路故障问题,提出一种简单易行的故障诊断方法,包括故障检测与故障定位两个环节,分别通过判断电流矢量的角度变化率与绕组电流平均极性实现;然后,研究了系统单相开路故障下的容错控制,通过重新分配绕组电流幅值与相位,实现网侧电流平衡与无旋转磁场;最后,搭建了实验平台,实验结果验证了所提故障诊断方法与容错控制的正确性。

新能源汽车车载充电系统电击危险性分析

随着国家对新能源汽车的政策推动以及企业电动化战略的调整,目前企业内部大量的人员急需取得新能源汽车电工操作资质,而新能源汽车车载充电系统的电击危险性分析是新能源电工资质培训中一项重要的内容。本文根据企业实际车型参数,结合资质培训内容,综述了新能源汽车车载充电系统的危险性因素以及相应的防护措施。

电动汽车用车载集成式充电系统若干关键技术问题及解决方案

集成式车载充电系统通过对驱动电机绕组和逆变器进行分时复用与合理重构,可在不增加额外器件的情况下,实现便捷快速的车载充电,近年来引起了学界和产业界的持续关注。该文首先分析集成式充电系统中亟待解决的若干关键技术问题;其次以问题为导向,对现有各类集成式充电系统进行总结和梳理,综述现有拓扑和控制方法对以上问题的解决方案;然后基于混合励磁型电机的特殊结构特点,分析基于该类型电机构造的集成式充电系统所具备的优势;最后总结全文并对该类系统的发展方向进行展望。

电动汽车集成式充电系统设计与应用

车载充电系统是电动汽车进行能量交换必不可少的零部件之一,性能良好的车载充电系统对于电动汽车的发展有着至关重要的作用。本文提出一种集成式充电系统的结构和拓扑,通过样机验证其性能完全满足行业指标要求,且成本和体积具有十分显著的优势。

电动客车用车载移动充电系统的研究

介绍了电动客车用车载移动充电系统，主要论述了系统组成、通讯控制结构和控制方法等相关技术，并对充电控制策略和预警判断进行了重点阐述。

插电式混合动力汽车选型和匹配研究

首先根据动力系统结构的不同,对各种插电式混合动力汽车进行归纳分析。然后综合最高车速、最大爬坡度和百公里加速时间需求,对插电式混合动力汽车的动力性进行选型和匹配分析;其次结合纯电续航里程、综合工况油耗和电机功率需求,对插电式混合动力汽车所需电池包进行选型和匹配分析;最后结合充电需求对插电式混合动力汽车的车载充电系统进行选型和匹配分析。

一种用于纯电动车辆应急救援的专用车设计

研究分析了纯电动车辆的典型故障模式,通过选择不同的工作模式,实现故障车辆快速抢修和辅助救援。此外,针对现场无法快速抢修的工况,配合车载移动充电系统,提出利用救援装备、采取硬牵引或托牵方式将故障车辆快速托移离开事故现场、恢复中断的交通的应急救援方案,此方案对公路安全畅通出行要求具有积极意义。

GB 36672-2018与ECE R136电动摩托车电池试验比较研究

GB/T 36672—2018《电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池》于2018年9月17日正式发布,于2019年4月1日正式实施。该标准对推动电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池的发展有着重要的意义。电摩和电轻摩锂离子电池标准在很多试验方法的制定上参照了ECE R136。通过研究两个标准的差异,有助于电动摩托车企业在设计产品时同时应对不同法规的符合性。

新能源汽车技术师资培训集锦

2018年7月15日~8月6日,由中国汽车维修行业协会主办,人民交通出版社和汽车维护与修理杂志社支持,广州合赢教学设备有限公司承办的'2018年中国汽车维修行业协会新能源技术暑期师资培训班(广州合赢)'分3期成功举办。