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               ------电动汽车充电装置  

     在站用充电装置技术领域,国内外基本处于同一水平,甚至在纯电动公交车充电装置、充电站应用方面国内还处于国际领先水平。由

于电动汽车在世界领域的应用都是处于政府扶持阶段,因此应用规模相对于传统车还是微乎其微,所以充电装置技术还需要不断地提高功率

密度和效率,优化充电控制策略,降低成本。

1、研究充电站用高压、大电流充电机新型高效电路拓扑和柔性控制策略、大功率充电模块并联的自主均流、快速充电及其适用性。

2、研究电池更换站用充放电机新型高效率、低电压、大电流及能量双向流动的充放电机主电路拓扑技术与先进控制策略 、充放电机放电模

式下的并网控制、更换站内充电机的集群控制调度等技术。 3、结合企业现状,研究电动汽车充电装置生产线建设和市场营销策略,形成批

量生产的能力和市场开拓的能力。

(二)技术指标

稳流精度≤±0.5%;

稳压精度≤±0.5%;

输出电压纹波<0.5%;

效率>94%(满载);

功率因数>0.95(满载);

总谐波电流含量≤8

     电动汽车充电机实则为供电电源与电动汽车电池间的功率转换器,其功能则是将供电电源的能量按照既定的充电模式传递给电动汽车动

力蓄电池。电动汽车充电机主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。另外,还包括充电监控 、电池管理和烟雾报警监控等。其中,充

电装置是充电系统的核心。

     本项目的主要技术方案是:

(1)控制部分的硬件电路主要包括:主要包括主控DSP及其基本外围电路、检测电路、保护模块、RS-485/CAN/TTCAN通信模块以及与电动汽车

BMS (电池能量管理系统)的接口电路等、人机交互界面等。控制部分根据反馈的数据控制DC—DC变换器完成功率变换,同时接受人工输入或

其他设备的控制指令,控制驱动器脉冲生成系统的启动与停止,从而控制充电机的启动与停机,并可将充电机运行数据进行显示或传输给上层

监控计算机。

图1给出了硬件装置部分的示意图。


(2)在控制方面,主要采用高频开关电源充电装置采用软开关技术,可以大幅减小功率开关器件的开关损耗,提高转换效率;同时,由于电压

变化率(dv/dt)或电流变化率(di/dt)相对减小很多,功率开关器件承受的电应力较小,可靠性得到了提高;另外,由于dv/dt 或di/dt的减

小,高频开关电源产生的电磁干扰也有很大的改善,被称为“绿色电源”。充电模块采用了全桥ZVS-PWM高频软开关先进技术,具有频率恒定,

易于控制,可靠性高,实用性能好等特点。通过软开关技术的使用,实现了整机满载效率接近95%,传导干扰符合EN55011。

     高频开关电源充电装置采用先进的硬件低差自主均流技术,多个充电模块并机工作时,具有非常理想的均流性能。各模块的均流单元通过

同一大系数采样各自的输出电流,建立采样电压,各采样电压通过比较,以其最大值作为均流总线上的基准电压UBUS。基准电压对应的模块自动

放成为“主模块”,它的输出电流相对最大,其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元,与其采样电压进行

比较,误差放大后控制模块开关脉冲宽度,微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后,“从模块”的输出电流都接近

于“主模块”的输出电流,模块间输出电流差值趋于零。作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的,当“主模块”因某种原因退出工作

后,系统将自动再比较出一个输出电流最大的模块作为“主模块”,并自动重新调整输出电路,达到新的平衡。这样可以避免模块出现故障时造

成系统崩溃。

(3)研制以TMS320F240 DSP为微处理器核心的谐波检测、分析与控制目标相结合的数字处理单元,构成集测量、分析与控制一体化、集成化的

自动检测系统。较准确地求出基波电流,进而求得谐波,同时可实现整数次和非整数次谐波含量的测量。实现对电网中高次谐波的实时分析,为

减少大功率设备对电网中的谐波污染,确保电网电能质量提供了准确的实时数据。采用三相有源功率因数校正(APFC) 的高功率因数整流器电路,

提高功率因数,防止电网注入大量的高次谐波,提高电能利用率。

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