电动汽车充电机充电策略设计

为了实现通用型电动汽车充电机对电动汽车的快速充电,研究了电动汽车各种充电方法以及蓄电池SOC检测方法,给出了充电拓扑图.通过采样电动汽车蓄电池端电压、电流以及温度等判断充电模式,结合采用恒流、带放电脉冲和低恒压充电3种方式对蓄电池进行充电.仿真结果验证了快速充电的合理性.     

基于电流前馈解耦PWM的电动汽车阶段充电仿真

电动汽车的充电系统性能取决于整流和充电控制环节,其充电效率及稳定性对电池的寿命、电池容量产生很大的影响.为了提高整流电压输出的稳定性和电池的充电效率,其整流模块采用电流前馈解耦PWM,该方法通过电压外环和电流内环控制以减少整流中的谐波分量并稳定输出电压.针对充电模块控制策略则采用阶段性充电方式即先用电流单环控制的恒流限压充电,当达到设定的电压值后转为恒压限流的双闭环控制充电方式.运用Matlab/Simulink实现电动汽车蓄电池充电模型,并与单一的恒流、恒压两种充电控制策略进行对比.由仿真结果可知,电流前馈解耦PWM整流电压稳定性优于电压型PWM.此外,也验证了阶段性充电控制充电方式对蓄电池的影响较小,具有充电效率较高的优越性.     

电动汽车蓄电池双向充放电系统的研制

针对电动汽车行驶过程中能源浪费的问题,采用电流可逆斩波电路,实现了电动汽车刹车制动时电能的再回收.选用高性能的DSP芯片设计了电动汽车蓄电池充放电电路,能够控制充放电的电流和电压,优化充电过程,提高了充电效率和电池使用寿命.     

车用阀控铅酸蓄电池及其充电控制策略

铅酸蓄电池在汽车上有广泛的应用,对车用铅酸蓄电池的特点、发展、性能影响因素以及阀控式铅酸蓄电池常用的充电方法、脉冲快速充电与谐振复合脉冲充电原理和充电电路的设计等进行了综述.提出应结合多种充电方法优点,并根据蓄电池状态的不同,进行分阶段的充电控制等良好的充电控制策略.     

混合动力电动汽车蓄电池特性的路试研究

针对提高蓄电池驱动能力问题,提出了一种将蓄电池的能量全部用于驱动电动汽车的辅助混合动力配置方式.对纯电动、辅助混合动力2种方式下蓄电池工作特性进行了道路实验对比,包括匀速、加速条件下充放电电流与电压特性的比较及一次充电续驶里程的比较.实验表明,辅助混合动力配置方式可以有效地缓解蓄电池的电压下降,使电动汽车提高10%续驶里程.     

电动汽车充电策略综述

概述了电动汽车无序充电对电网的影响,以及电动汽车的充电特性,分析了现有文献中电动汽车的充电策略,并提出了相关建议.     

新型智能电动汽车充电器的设计

采用新的电容降压技术、Buck-Boost电路拓扑,以STC12C5A60S2单片机为控制核心,通过高速的数据采集、过程控制和输出控制,设计一种新型智能电动汽车充电器。该充电器实现对大容量铅酸蓄电池的快速、合理充电,并通过负脉冲放电实现对蓄电池的再生修复,延长了蓄电池的使用寿命。     

大容量铅酸蓄电池高效充电系统设计

阐述了大容量铅酸蓄电池高效充电的原理,对高效充电系统的主电路、正负脉冲充电电路、控制电路及高效充电系统软件进行了设计。实验结果表明,系统采用的高效充电方法可以有效地提高蓄电池的充电效率、延长蓄电池使用寿命,可以广泛应用于大容量铅酸蓄电池充电系统中,具有广阔的产业化前景和社会效益。     

基于网格划分的电动汽车充电负荷预测方法

准确的电动汽车充电负荷时空分布预测模型是解决电动汽车并网造成的影响和研究充电设施规划的重要基础.为解决现有充电设施数量有限、布局不合理等因素造成的历史充电数据不能正确体现电动汽车实际充电需求的问题,提出一种基于网格划分的电动汽车充电负荷预测方法.首先对预测区域进行网格划分,再结合电力系统负荷预测方法,以网格为空间预测单元,利用含充电设施网格的预测指标和充电负荷的历史数据,通过贝叶斯正则化BP神经网络算法建立电动汽车充电负荷和影响因素之间的关系,以最终预测不含充电设施网格的充电需求.最后以北京市海淀区为例对提出的预测方法进行验证分析.仿真结果表明,该预测方法能够较准确地对电动汽车充电负荷进行时空分布预测.     

基于网格划分的电动汽车充电负荷预测方法

准确的电动汽车充电负荷时空分布预测模型是解决电动汽车并网造成的影响和研究充电设施规划的重要基础.为解决现有充电设施数量有限、布局不合理等因素造成的历史充电数据不能正确体现电动汽车实际充电需求的问题,提出一种基于网格划分的电动汽车充电负荷预测方法.首先对预测区域进行网格划分,再结合电力系统负荷预测方法,以网格为空间预测单元,利用含充电设施网格的预测指标和充电负荷的历史数据,通过贝叶斯正则化BP神经网络算法建立电动汽车充电负荷和影响因素之间的关系,以最终预测不含充电设施网格的充电需求.最后以北京市海淀区为例对提出的预测方法进行验证分析.仿真结果表明,该预测方法能够较准确地对电动汽车充电负荷进行时空分布预测.     

考虑路灯充电桩接入的城市配电网电压控制方法

针对城市配电网中的电压越限问题,提出一种考虑路灯充电桩的电压控制方法。利用高能效发光二极管(light emitting diode,LED)路灯替代传统高压钠路灯所释放的变压器容量,建造依托路灯桩的电动汽车充电桩,以通过路灯充电桩进行充放电的电动汽车作为可控手段参与城市配电网的电压控制。对利用路灯充电桩充放电的电动汽车负荷特性进行分析建模,考虑配电网内各调压手段的工作特性,提出城市配电网多级电压控制策略,以各调压措施的优化控制费用最小为目标函数,建立电压调控模型,采用粒子群算法对优化模型进行求解。根据城市路灯照明负荷工作特点设定白天和夜间两种情形进行仿真分析,仿真结果表明了利用路灯充电桩参与城市配电网电压控制的有效性,并通过对比分析验证了其控制效果优于传统的电压控制方法。     

电动汽车充电负荷预测系统研究

根据规划的电动汽车在未来规模化的应用将对电网产生重要影响,电动汽车充电负荷预测是分析电动汽车接人电网的基础,目前还没有比较成熟的方法。综述电动汽车接人对电网的影响和电动汽车负荷预测的研究现状,分析充电负荷预测的影响因素,并基于分布函数的蒙特卡洛计算模拟,开发一套区域电动汽车充电负荷预测系统,可实现对不同电动汽车种类、不同电池容量、不同充电方式、不同充电频率等情况下的综合预测,为电动汽车接人电网的影响分析和调控策略制订提供理论和技术支持。     

电动汽车车载光伏充电系统的研究与设计

研究了一种以车载磷酸铁锂动力电池组为基础的电动汽车载光伏电池充电系统。提出了一种适用于该系统的光伏电池最大功率点跟踪算法———步长自适应电流寻优法,以及适用于电动汽车磷酸铁锂动力电池的三阶段充电控制策略。既能跟踪光伏电池最大输出功率,又能使磷酸铁锂动力电池的使用达到最佳状态。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,并在此基础上完成了系统的设计。     

电动汽车用电池智能化快速充电研究

基于电池快速充电基本原理,制定了电动汽车用电池的分段恒流充电方案。根据对分段恒流充电试验结果的分析,对其控制策略进行了调整：按容量梯度法确定分段恒流充电终止控制参数,适当减小各段恒流值下降梯度,并将电池温度设为充电安全保障控制参数。调整方案后的充电试验结果表明,这种分段恒流充电控制方法可实现动力电池的智能化快速充电,有效缩短充电时间、提高充电效率。     

高功率镍蓄电池在混合动力车辆上的应用特性

为进一步了解镍氢动力电池的充放电的特性,从而评价其在电动车辆上的使用性能,对高功率型镍氢动力电池进行了充放电试验测试.基于实验结果,对镍氢动力电池的工作电压、工作电压下降速率和温升等工作特性进行了研究和分析.同时结合混合动力车辆工况情况,特别对高功率型镍氢动力电池的大电流充电和放电性能进行实验和分析.分析认为:高功率型镍氢动力电池能够比较好地满足混合电动车辆的使用特性,适合混合动力车辆用电机辅助动力的电源要求.但是对于镍氢动力电池的温升问题,尤其是在大电流(6C)放电的情况下,电池温升较快,应该对电池进行比较良好的温度管理,才能更好地利用镍氢电池的特点.     

基于光伏发电系统的超级电容器充电效率的研究

针对光伏发电系统中超级电容器在恒压、恒流和恒功率充电模式下的充电特性,提出提高充电效率的计算方法。分析了对超级电容器充电时不同充电模式下的最高充电效率,获得了超级电容器分段充电效率曲线,表明恒功率充电方式在最大功率点跟踪控制下更适合对超级电容器充电。提出了在光伏发电系统中使用双级Buck-Boost变换器对超级电容器进行最大功率点跟踪/恒功率混合控制的充电策略,仿真结果表明该策略可以有效保证系统的充电效率。     

电动汽车储能电池组管理系统的研制

研制一种电动汽车储能电池组管理系统 ,该系统可预测电池组剩余电量和车辆剩余里程 ,判断电池是否需要充电、是否损坏或是否因老化而需要更换 .系统能显示电池组总电压、单块电池端电压 ,显示单块电池自使用以来累计放电总量 .当电池组总电压或单块电池端电压过低 ,或电池温度过高时 ,系统能给出报警信号 .系统以微处理器为核心 ,采集并记录电池组充放电电流信号、电池组总电压信号、各块电池的端电压信号和温度信号 ,以铅酸蓄电池为例 ,较详细地探讨了电动汽车上铅酸蓄电池组剩余电量的数学模型 .系统在实验室里运行情况良好 ,达到了预期要求     

Analysis of transmitter-side control methods in wireless EV charging systems

The wireless electric vehicle (EV) charging system is highly safe and flexible. To reduce the weight and cost of EVs, the wireless charging system, which simplifies the structure inside an EV and utilizes the transmitter-side control method, has become popular. This study investigates the transmitter-side control methods in a wireless EV charging system. First, a universal wireless charging system is introduced, and the function of its transfer power is derived. It is observed that the transfer power can be controlled by regulating either the phase-shift angle or the DC-link voltage. Further, the influence of the control variables is studied using numerical analysis. Additionally, the corresponding control methods, namely the phase-shift angle and the DC-link voltage control, are compared by calculation and simulation. It is found that: (1) the system efficiency is low with the phase-shift control method because of the converter switching loss; (2) the dynamic response is slow with the DC-link voltage control method because of the large inertia of the inductor and capacitor; (3) both the control methods have limitations in their adjustable power range. Therefore, a combined control method is proposed, with the advantages of high system efficiency, fast dynamic response, and wide adjustable power range. Finally, experiments are performed to verify the validity of the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed method. This study provides a detailed and comprehensive analysis of the transmitter-side control methods in the wireless charging system, considering the sensitivity of parameters, converter losses, system efficiency, and dynamic performance, with the dead-time effect taken into consideration. Moreover, the proposed control method can be used to realize the optimal combination of the phase-shift angle and the DC-link voltage with good dynamic performance, and it is useful for the optimal operation of the wireless charging system.