纯电动汽车充电机输出阻抗特性

纯电动汽车充电机与汽车动力电池构成级联式供电系统.充电机的输出阻抗是随频率变化的函数,动力电池也在不同频率下表现出不同的阻抗特性.为了在充电过程中充电机与动力电池组成的系统能够稳定工作,必须保证充电机输出阻抗与电池输入阻抗的比值满足奈奎斯特稳定性判据.以纯电动汽车充电机的输出阻抗为研究对象,建立充电机动态线性小信号模型,通过仿真分析输出阻抗特性随直流工作点,输出滤波器等效串联电阻,控制环路特性的变化规律,并用实验证明了理论分析的正确性,为充电机输出输出阻抗的设计提供了依据.     

纯电动汽车充电机模型

针对纯电动汽车充电机,使用传统建模方法对之进行统一建模相当复杂的问题,将充电机划分为若干级联子模块,分别研究各子模块二端口T参数等效模型,利用二端口T参数级联特性和各参数间的转换关系,推导出充电机在不同充电模式下的等效二端口模型。考虑到动力电池的负载效应,针对不同充电模式分别建立其带动力电池负载的模型并推导出用于稳态、动态特性分析和控制器设计的开环传递函数。该建模方法的优点是针对不同充电模式、不同的动力电池模型无需从头开始建模,只需改变对应子模块的参数即可得到新的模型。仿真分析和实验表明,等效二端口法是一种对充电机进行统一建模的有效工具,为充电机的分析和控制奠定了基础。     

基于电池模型的电动汽车充电故障监测与预警方法

随着我国电动汽车的规模化发展,电动汽车充电过程中的故障监测与预警得到业内人士的重视。针对这些问题,提出了一种基于电池模型的电动汽车充电故障监测与预警方法。通过动力电池模型荷电状态和电池电动势在线估计,实时调节电池荷电状态和电压以及温度等参数以模拟动力电池充电响应,可以模拟不同类型、规格以及参数的动力电池。在充电过程中,利用CAN总线监听技术,接收并解析充电机与电池的充电信息,将电池模型模拟的充电响应信息与电池的充电状态信息进行对比,同时将充电机的充电状态信息与电池充电需求信息进行对比,来判断充电过程是否正常。当判断出现充电异常或故障时,及时发出故障预警信号。该方法可以识别包括BMS功能失效在内的10余种故障类型。实际充电数据验证了充电正常和异常情况下故障监测方法的可行性。     

虚拟电池管理系统

针对电动汽车充电设备的自动化检测,设计并实现了一种基于计算机和CAN通信接口的虚拟电池管理系统。此系统基于动力电池电量特性和热特性的数学模型,根据测量所得充电设备的输出模拟动力电池的充电响应,如单体电池电压、单体电池温度、电池荷电状态(SOC)等,再将这些状态信息回馈给充电设备,从而为充电设备检测提供实验环境。该虚拟电池管理系统可按检测要求设置不同的动力电池类型及参数,配置不同的充电要求,为充电设备提供相应的虚拟电池负载,实现充电设备检测过程可控。     

不同充电模式下电动汽车充电站的仿真与谐波分析

当前越来越多的电动汽车充电设施接入电网,不同充电模式的充电设施接入电网产生的谐波污染将对电网造成不同的影响。对电动汽车充电站内不同充电模式充电机之间的相互影响进行Simulink仿真和谐波分析。首先,建立电动汽车动力电池的仿真模型。其次,建立电动汽车不同充电模式充电机的仿真模型。然后,将动力电池仿真得到的充电曲线直接等效成时变电阻,并作为连续信号直接输入充电机模型进行仿真。最后,在不同充电场景下对不同充电模式充电机进行仿真,分析了不同充电模式的充电机工作时相互影响的谐波规律。     

电动乘用车直流快速充电可行性试验分析

为了解动力电池的快速充放电特性,评价其在电动车辆上快速充电的性能,设计和配置整车直流充电设施充电功率,文章利用动力电池充放电检测设备采用60 A(即1C倍率)、120 A(2C倍率)、180 A(3C倍率)和标准30 A(0.5C倍率)四种不同倍率电流对某电动乘用车的磷酸铁锂动力电池进行快速充电试验研究。快充电试验记录了一箱电池的充电时间和充电曲线等参数,同时监测不同充电电流下单体电池的电压和箱内温度等实验数据,以单箱动力电池实验结果模拟电动乘用车整车快速充电的电池性能。基于实验结果,对乘用车动力电池充电状态、充电时间、单体电池一致性,电池温升特性等因素进行了研究和分析。结果表明,大电流充电会对成组磷酸铁锂动力电池造成比较高的温升和比较严重的单体一致性差异。在不影响电动乘用车动力电池使用寿命和车辆行驶状态的条件下可以采用1C倍率电流进行直流快速充电,在40分钟内能充满整车电池80%以上的电量,根据车载控制器和电池管理系统(BMS)的控制策略,车上动力电池的荷电状态(SOC)最多将下降到25%左右,所以对于正常运行的纯电动乘用车采用1C倍率电流完成整车充电大约需要30 min左右。通过分析可以看出,对于文章中所提到的电动乘用车,如果为整车进行合理的直流快速充电,直流充电机充电功率设计在20 kW左右。     

一种宽电压范围充电机混合控制策略

充电机是电动汽车发展的基础设施,LLC变换器因其良好的效率特性在电动汽车充电机中有着广泛的应用,但LLC变换器对电压增益比较敏感,同时电动汽车动力电池组的电压在充电过程中,变化范围很宽,会导致等效充电效率低,充电能耗高。为了解决这个问题,论文基于锂电池的充电特性曲线,以整个充电过程消耗的能量为优化指标,提出了反映充满电池所需要的电量多少的充电机充电效率评估函数。针对宽的电压输出范围和LLC变换器转换效率对电压增益敏感的矛盾,提出了一种三段式混合控制方式,根据不同的输出电压和功率,LLC变换器工作于常规的调频模式、谐振工作模式和超谐振频率谐振模式,达到以最少的耗能充满电动汽车动力电池的效果。通过损耗计算对等效效率与分段参数之间的关系进行了比较分析,对三段式控制器进行了优化设计;最后搭建了10 kW LLC变换器实验样机进行了验证。     

考虑电能质量的典型小区电动汽车接入研究

随着在民用住宅区停车场建设的交流充电桩数量的增多,电动汽车充电对民用住宅区配电网的规划与建设的影响也在增大。讨论了不同电气特性的充电机在交流供电模式下的不同特性;对电动汽车充电机接入不同类型民用住宅小区进行仿真研究。通过对小区配电网谐波含量、三相不平衡度及电压偏差等电能质量指标的分析,对含电动汽车充电设备的民用小区供电方式进行了评价,并对电动汽车充电机的性能指标提出了要求。     

基于LLC变换器的电动汽车充电机设计

动力电池是电动汽车应用的核心技术之一,应用中需要进行充放电管理,充电机可以把交流电转变为直流电,为动力电池补充能量;本文介绍了一种基于LLC变换器的电动汽车充电机设计方法,LLC谐振电路充电机工作在谐振频率,能够实现ZVS和ZCS,降低开关应力,减小了开关损耗,提高了充电效率;通过分析LLC谐振电路的工作特点,研究变换器的参数设计原理,并根据分析,设计了试验样机,进行了试验验证,获得较好的实验效果。     

电动汽车无线充电系统的输出功率动态解耦控制

电动汽车无线充电系统动态充电能显著减小电动汽车动力电池的质量与尺寸,但由于动态系统中汽车运行状态会实时改变,因此电池在不同状态下的最优系统输出功率需求不同。系统在非最优输出功率下工作会影响其高效性及可靠性。文中提出电动汽车无线充电系统的输出功率动态解耦控制方法,根据整流电路的动态解耦机理对系统影响较小的特性,保证高效快速调节输出功率。建立了动态解耦控制系统数学模型,得到控制方案的计算因子,通过计算因子实现解耦占空比对输出功率的控制。仿真和实验结果表明,此种动态解耦控制克服了一般调节方式调节慢和效率低的缺点,实现了在动态充电过程中高效快速调节输出功率,优化系统性能。     

锂-二氧化锰扣式电池中锂含量的测定

建立了解剖称重法、消解-火焰原子吸收光谱(FAAS)法、消解-火焰原子发射光谱(FAES)法和理论计算法测定锂-二氧化锰(MnO2)扣式电池中的锂含量。解剖称重法、消解-FAAS法和消解-FAES法的回收率分别为100.0%、98.6%和100.6%,具有较好的准确性、易操作性和可靠性;理论计算法具有一定的参考价值。     

ATO纳米粉体制备工艺的研究进展

针对电接触领域应用的掺锑氧化锡（ATO）的国内外发展现状,综述了ATO纳米粉体的制备工艺。通过对共沉淀法、水热法、超临界法的制备工艺优缺点的分析,阐述了合理选择制备工艺的重要性。     

最优潮流的发展

最优潮流是在保证系统安全运行的前提下 ,实现系统经济运行的问题。由于其安全约束众多、数学模型复杂 ,而难以实现。此文将回顾近二十年来最优潮流的逐步发展的过程 ,对主要的优化方法列出几篇具有代表性的文章 ,列出几种简单的数学模型并对各种方法的优化效果做出比较。并对最优潮流的进一步发展做出深入的探讨。     

用ANSYS耦合法对带整流负载的发电机进行电磁分析

在用ANSYS软件对带整流负载的三相同步发电机系统进行电磁分析时,涉及到非线性求解、端部效应和齿槽效应等多方面的问题。先以直接耦合建模的方式作一次计算,获得电机电路数据及电机磁场分布;后以顺序耦合的方式计算电机转子铁心损耗,期间充分考虑了齿槽效应。     

火电厂烟气脱硫技术的探讨

重点介绍了烟气脱硫技术中的一些主要工艺，包括湿法、半干法、干法以及它们的优缺点，并对火电厂烟气脱硫装置的选择提出了建议，对需要装设脱硫装置的燃煤火力发电厂可以起到一定的参考作用。     

模拟车床能耗制动故障的排除方法

文章从模拟车床能耗制动故障的现象、故障范围的确定以及利用万用表来查找故障点等几方面,阐述了机床电气故障检修的常用方法的应用。     

电磁场有限元节点编号优化的两种方法

本文对电磁场有限元节点编号优化的两种有效方法－ＲＣＭ法和ＧＰＳ法，进行了分析和比较，给出了实施ＧＰＳ法的一些具体方式，提出了寻找伪直径端点和进行编号的改进方案。     

架空线弧垂优选检查方法

架空线弧垂检查的目的是为了使线路架线应力符合设计要求,满足安全的电气运行距离条件,确保线路安全稳定运行。针对现场各种不同情况,介绍了如何选择合理的方法进行弧垂检查。     

四点法动态优化调度

本文算法是在文献［2］、［3］的基础上提出来的，对各种 负荷曲线的变化和各种类型的发电单元具有较全面的适应能力,克服 了文献［2］、［3］算法中存在的不足，从而使动态优化调度算法的研究取得较大进 展。     

基于迭代Prony算法的高精度谐波检测

扩展Prony算法在无噪声和高信噪比情况下能精确检测到电网中非整数次谐波,本文针对扩展Prony算法抗噪的弱点提出运用一种迭代Prony算法对电力系统整数和非整数次谐波进行检测,在信噪比20dB有很高的精度.数值仿真验证了本算法的有效性.