电动汽车直流充电机负荷特性及建模与应用

发布时间：2019-09-15 21:57

【摘要】：直流充电机系统作为一种重要的能源补给设备,对于电动汽车推广应用具有重要的基础支撑作用。文章通过分析电动汽车直流充电机的系统结构和工作原理,研究建立了直流充电机负荷模型。通过分析充电机交流侧和直流侧的动态过程,理论推导了充电机在吸收电力系统基波功率的同时,会产生一定规律的谐波电流注入。通过研究单台充电机及多台充电机的多谐波源网络模型动态特性,研究了充换电站作为电力系统一个公共耦合点(PCC)所表现的谐波迭代效应。仿真建模和实测结果表明,充电机作为一种新型的非线性负荷,表现出稳态谐波源特点。
【图文】：

摺?直流充电机的充电方法和控制策略多采用两阶段充电［18］，即先恒流限压充电，再恒压限流充电(CC/CV模式)。充电控制方式又可以分为直接、间接两类。直接控制是指对充电时间加以限定，如研究中常见的夜间充电(nightcharge)和谷时充电(off-peakcharge);间接控制是指通过制定峰谷电价、实时电价或辅助服务价格等途径对用户充电行为加以引导，往往涉及充电过程在特定目标函数下的优化。一个完整的充电周期内，充电机输出电压U0(t)、输出电流I0(t)和输出功率P0(t)=U0(t)I0(t)关系曲线如图1所示。由图可见，在充电开始阶段电池电图1充电机输出曲线Fig．1OutputcurvesofDCcharger压较低，为了减少对电池寿命的影响，，采用恒流充电，充电电流稳定在一个理想值(如0．3C)，输出功率随电池电压逐渐增大，当电池电压达到充电终止电压时，转为恒压充电，充电机输出电压与电池端电压控制在允许波动范围内，充电电流逐渐减小，防止过充电现象。2直流充电机系统2．1充电机电路拓扑充电机一般电路拓扑如图2所示，三相交流输入经滤波和整流(AC/DC)后得到脉动的直流电压，再由功率变换电路(DC/DC)实现高频逆变，最后经过高频隔离变压器，二次高频整流滤波后得到稳定的直流输出。图2充电机电气结构Fig．2ElectricaltopologyofDCcharger在整个充电过程中，除了充电起始阶段和充电结束阶段，充电机输出电压变化ΔU0Δt和输出电流变化ΔI0Δt非常小，可以认为几乎保持恒定，即处于恒功率工作状态。用一个非线性电阻Ｒ来近似模拟高频功率变换电路的等效输入阻抗［19］，即:Ｒ=U1I1=U21P1=ηU21Po=ηU21UoIo(1)式中U1、U1、P1

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本文编号：2535943