电动汽车智能充电器的设计与实现

此处采用高频开关电源技术设计了电动汽车充电器电路拓扑,并提出改进型变电流间歇充电方法,可按预置自动控制充电过程,使充电电流在总体上逼近蓄电池可接受充电电流曲线,减弱了蓄电池充电极化影响。实验结果表明,该充电机具有体积小、重量轻、使用简单、免维护、高效节能等优点。     

一种隔离型有源箝位交错并联Boost软开关变换器

采用原边并联/副边并联的交错结构,提出了一种新型的隔离型有源箝位交错并联Boost软开关变换器。耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降速率,抑止了输出二极管的反向恢复,大大减小了反向恢复电流引起的损耗。由有源开关和箝位电容组成的箝位电路吸收并无损的转移了漏感能量,消除了主开关管上的电压尖峰,而两相交错并联电路只需要一组箝位电路,大大简化了电路结构。在整个开关周期内,主开关管和辅助开关管都是零电压软开关动作,大大减小了开关损耗。最后,设计了一台40 V输入、380 V输出的1 kW试验样机。试验结果表明,所有的功率器件均为软开关工作。     

一种新型高效电动汽车双向DC-DC变换器

电动汽车与电网端的能量传递过程受到广泛研究。以电动汽车用CLLC式双向DC-DC变换器为基础,在电动汽车端增加了超级电容交错并联倍流储能放能回路,提出一种新型高效双向DC-DC变换器。对新型高效双向DC-DC变换器的正向和反向工作过程进行分析,研究了增益特性,提出了开关管实现零电压开关（ZVS）的条件,对开关管电应力进行分析。制作了800 W试验样机,样机测试结果验证了新型双向DC-DC变换器中开关管能实现ZVS,开关管峰值电流小,与传统双向DC-DC变换器相比,效率得到提升。     

车载蓄电池快速充电器的研究

对传统的汽车电源系统提出了一种改进措施,介绍了一种新颖的车载蓄电池快速充电器,并研究了该充电器的设计方案,从硬件结构、软件编程两方面进行了讨论。实验证明:该充电器的各项指标均达到了设计要求,但在体积和成本方面还需进一步完善。     

电动汽车非车载充电机充电模块的研制

介绍了一种采用LLC串联谐振控制的500 V/25 A电动汽车非车载充电机充电模块的总体设计方案,给出了该充电模块主电路、控制电路等关健电路.阐述了一种解决串联谐振变换器在空载或轻载时输出电压上升的方法,定量地给出了3种不同工作频率下充电模块的输入电压、开关频率以及输出电压等参数之间的关系式.在一台12.5 kW原理样...     

电动汽车车载智能快速充电器的研究与设计

为满足电动汽车蓄电池无损伤快速充电的需求,提出将大功率开关电源变换技术应用于智能充电器.结合实际充电要求,给出了电动汽车车载充电系统的总体方案,并就方案中涉及到的大功率充电电源拓扑的选择,控制电路设计及保护电路设计做了具体介绍.实验结果表明该充电电源可以在短时间内实现对动力蓄电池的无损伤充电,满足快速充电的要求.文章所研究的车载智能充电器为新型电动汽车提供了一种可靠有效的充电设备,具有很强的应用价值.     

基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器

对基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器进行研究。这种充电器通过重复利用逆变器、电机绕组、传感器以及控制和驱动电路,大幅降低了电机驱动和电池充电系统的成本、重量和体积。在分析集成式充电器的运行原理,并提出了其运行于电力拖动模式和电池充电模式时所采用的调制和控制策略,并在此基础上搭建了仿真模型。仿真结果表明,当这种集成式充电器运行于电力拖动模式时能够在电机绕组上产生正弦电流,使电机正常旋转;当其运行于电池充电模式时,能对电池进行充电,输入功率因数接近于1,输入电流谐波含量较低。     

基于LLC型车载充电器的功率解耦电路

LLC型单相单级车载充电器(OBC)在效率和成本方面具有一定优势,但其在输出侧存在二倍工频纹波,影响电池寿命.常用电容法会影响OBC的寿命和功率密度,因此针对LLC型OBC,研究了一种采用三环控制的双向Buck/Boost型有源功率解耦电路.针对功率解耦电路设计了一种电感电流反馈内环、电容电压外环配合电池充电电流环共同控制的三环控制器,实现对电池充电电流二倍频分量的有效抑制,最后搭建了实验样机并进行了验证.     

一种有源交错并联Boost软开关电路

本文提出了一种新型的有源交错并联的Boost软开关电路。在boost主开关两端并联一个有源辅助开关和关断缓冲吸收电容组成的有源缓冲吸收支路。使用该拓扑结构，Boost的主开关管可以实现零电流导通和零电压关断，二极管的反向恢复电流带来的能量损耗能够大大削减。并且，在整个开关周期期间，附加的辅助开关管都是零电压开关。在理论分析的基础上，试制了1台1.2kW实验样机     

一种新型三相无源软开关逆变器

为提高逆变器的转换效率,提出一种新型的无源软开关逆变器的拓扑结构,在电路中采用紧密耦合在同一铁芯上的电感来回馈能量,同时该耦合电感也作为零电流开通电感;利用谐振电感和谐振电容的谐振来实现零电压关断。该无源软开关逆变器通过拓扑结构中的储能元件,在死区时间内,输出相电流可以续流,降低死区的影响,减小输出相电流在低频时的畸变率。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图、相应的电路解析和回路的参数设计方法。通过仿真和实验,验证了该原理的正确性。     

电动汽车与电动汽车用电池

电动汽车的制造和应用已有多年的历史。近年来,电动汽车和电动汽车电池的发展非常快。本文概述两者的某些背景、现状、发展规划和问题。     

Plug-In并联式混合动力汽车实时优化能量管理策略

能量管理策略是混合动力汽车的核心技术之一,其品质直接影响车辆的动力性、经济性和排放性能。首先制定了基于确定性规则的Plug-In并联式混合动力汽车能量管理策略;然后,为了提高车辆的燃油经济性,设计了电池能量观测单元,并对等效燃油消耗最小策略进行改进,提出了适用于Plug-In混合动力汽车的实时优化能量管理策略。研究结果表明,该能量管理策略显著提高了Plug-In并联式混合动力汽车的燃油经济性。     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.     

电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化

为了达到车用开关磁阻电机驱动系统动态特性优化的目的,建立了其动态仿真模型,分析了负载转矩、开通角、关断角对转矩脉动及电机效率的影响及其规律.以降低转矩脉动,提高电机效率为目标,提出了一种双指标同步优化开关磁阻电机控制参数的方法,建立了基于负载转矩与电机转速的可变开通角、关断角控制参数模型.针对不同优化策略结果的对比分析以及实验结果表明,提出的双指标同步优化策略能很好地降低转矩脉动,提高电机效率,达到了优化开关磁阻电机驱动系统动态特性的目的.     

电动汽车充电设施监控系统设计与实现

介绍了电动汽车充电设施监控的特点,通过系统需求分析确定了监控系统各部分的功能要求,进而提出了系统设计思路;根据功能服务分类与抽象提出了系统分层体系架构设计方案,把监控系统分为系统平台层、支撑服务层、公共服务层以及应用层4层;提出了3种主要应用环境下充电设施监控的通信组网方式;给出了跨平台监控系统软件各个分层的具体实现.     

A Multi-Functional Single-Stage Power Electronic Interface for Plug-In Electric Vehicles Application

This paper proposes a Zeta-derived non-isolated single-stage power electronic interface for on-board application of plug-in electric vehicles, which provides all modes (plug-in charging, propulsion, and regenerative braking) of vehicle operation. In addition, the proposed converter can charge the battery through universal input voltage range, i.e., 90–260 V due to buck/boost operations in plug-in charging mode. In propulsion and regenerative braking modes, the proposed converter operates as conventional boost and buck DC/DC converter, respectively. Compared to existing single-stage converters, the proposed converter has least components to those converters which have buck/boost operation in plug-in charging mode. A voltage/current stresses and loss analysis of the converter have been investigated for each mode of converter operation. Detailed simulation and experimental results are given to show the effectiveness of the proposed converter.     

混合电动车及其电池

首先分析了人类社会面临的问题和发展电动车的紧迫性。对各种电动车进行了简要比较后 ,指出开发混合电动车的现实可行性。然后提出了混合电动车对电池的特殊要求。最后介绍了电动车用锂离子电池的研究开发情况。     

PEV价格响应下的电力系统经济调度及效益评估

将参考价格和前景理论运用在PEV负荷响应模型中,结合插入式电动汽车(PEV)的行驶特性,模拟车主的心理行为,建立了PEV负荷对于价格的响应模型。为研究PEV负荷对于日前调度结果的影响,将PEV的价格响应模型引入电力系统日前调度模型中,并在1个典型的10机系统上进行仿真计算。随着出清价格和PEV负荷的相互影响,最终日前出清价格曲线以及PEV负荷曲线趋向于稳定。稳定后的结果显示,随着PEV数量的上升,系统总的峰谷差率不断降低,购电费用有一定上升,但是上升速度很缓慢。同时,随着PEV数量上升,其对市场出清价格(MCP)的影响也会越发明显,PEV的削峰填谷作用会在一定程度上抬高谷时电价并降低峰时电价。     

面向智能电网电动汽车双向充馈电装置的设计

设计了一种集高功率因数整流充电和蓄电池并网馈电放电于一体的电动汽车充放电装置,给出了系统的主电路拓扑和系统参数,同时分析了系统的总控制框图和各个功能模块的控制算法并配合人机界面控制能量流动的方向,很好地实现了整流和逆变并网的独立运行,并网侧和直流侧波形较好,波形总体谐波畸变率较小。该装置适用于智能电网节能增效管理和V2G系统,并且能够使电网负荷平均化,促进电网的"削峰填谷"。     

考虑风电与用户满意度的电动汽车两层智能充放电策略

大规模的电动汽车充放电调度问题既关系到电网的安全稳定运行,又关系到运营商的经济利益和用户的使用感受。引入分层分区调度的理念,构建了基于双层规划的电动汽车两层智能充放电模型,并以IEEE16节点标准测试系统数据参数为基础,通过粒子群算法和顺序选择法在Matlab中完成了仿真验证。在上层模型中,通过优化各管辖区在各时段的总充放电功率,保证了运营商利润的最大化,并合理地规避了充放电行为对电网的影响;在下层模型中,通过优化各管辖区内电动汽车的具体充放电策略,使得下层的调度策略与上层的区域总充放电功率尽可能保持一致,并合理地兼顾用户满意度。最后,通过上下层之间的数据交互,实现运营商、电网和用户三者之间利益的有机协调。