專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)充電領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)汽車(chē)電池充電過(guò)程中的變頻控制方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界環(huán)境、能源兩大難題的日益突出，電動(dòng)汽車(chē)以?xún)?yōu)越的環(huán)保和節(jié)能特性得到快速發(fā)展。車(chē)載數(shù)字式充電機(jī)作為電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分，提供外接電源給汽車(chē)蓄電池充電，充電機(jī)效率已經(jīng)成為衡量電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。為了減小其在整車(chē)重量和體積占比，通常其體積比較小，但體積減小，促使充電過(guò)程中頻率升高，頻率升高導(dǎo)致充電機(jī)開(kāi)關(guān)損耗增加，降低充電效率，直接影響電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電的時(shí)間。因此，為了解決充電過(guò)程中充電機(jī)開(kāi)關(guān)頻率升高帶來(lái)開(kāi)關(guān)損耗增加的問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究更高效的電池充電控制方法，提高充電效率。目前在設(shè)計(jì)車(chē)載數(shù)字式充電機(jī)系統(tǒng)時(shí)，為滿(mǎn)足輸出要求，在控制器處理速度、功率開(kāi)關(guān)管與磁芯材料技術(shù)的限制下按照最大充電功率設(shè)計(jì)整個(gè)充電機(jī)系統(tǒng)。但是，車(chē)載電池的充電過(guò)程中充電功率是不斷變化的，其在最大充電功率點(diǎn)的時(shí)間只占整個(gè)充電時(shí)間很小的一部分。在未達(dá)到最大充電功率點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率與最大充電功率點(diǎn)的頻率相同，開(kāi)關(guān)損耗與最大充電功率點(diǎn)的損耗也相同，這樣大大增加了整個(gè)充電過(guò)程中充電機(jī)的開(kāi)關(guān)損耗。為了降低開(kāi)關(guān)損耗，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010141089.5的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利提供了一種“用于為開(kāi)關(guān)電源變換器提供工作頻率的系統(tǒng)”。該系統(tǒng)把負(fù)載的狀態(tài)作為反饋信號(hào)，利用比較器通過(guò)反饋信號(hào)的比較來(lái)為時(shí)鐘提供頻率，使開(kāi)關(guān)電源頻率隨負(fù)載變化而變化，達(dá)到了降低開(kāi)關(guān)功耗的目的，提高了系統(tǒng)的效率。但該專(zhuān)利所記載的方法存在以下弊端:1.該系統(tǒng)使開(kāi)關(guān)電源的頻率隨負(fù)載的變化而 變化，這是一個(gè)滯后補(bǔ)償控制方法，如果充電系統(tǒng)的頻率實(shí)時(shí)滯后于負(fù)載變化，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致毀壞整個(gè)充電系統(tǒng)。2.電動(dòng)車(chē)電池充電是充電功率不斷變化的過(guò)程，開(kāi)關(guān)電源的頻率實(shí)時(shí)根據(jù)負(fù)載的變化而變化，當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，可能引起開(kāi)關(guān)電源的頻率一直劇烈變化，從而引起系統(tǒng)不穩(wěn)定及EMI問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種降低車(chē)載充電機(jī)對(duì)蓄電池充電過(guò)程中系統(tǒng)的功率損耗，提高充電效率，改善充電過(guò)程中電池干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性與抗干擾能力的適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，包括以下步驟:
101、在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的控制器中擬合出充電功率曲線(xiàn)，并根據(jù)充電功率曲線(xiàn)得出
*po、4 、4 、ΔΡ,其中石為t=o時(shí)刻的起始充電功率，4 為t= %時(shí)刻的最大充電功率，
4為t=匕時(shí)刻的截止充電功率,tp為變頻增長(zhǎng)步長(zhǎng)；
102、充電機(jī)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前充電電流1、充電電壓U值，控制器根據(jù)檢測(cè)的充電電流、充電電壓值，計(jì)算出當(dāng)前充電功率巧;
103、根據(jù)步驟101中得到的充電功率曲線(xiàn)在 &時(shí)間段，當(dāng)A> H + (n+1) AP或
者=<Ρ +η^ρ時(shí)，判斷充電系統(tǒng)受到干擾，返回步驟102重新檢測(cè)當(dāng)前充電功率巧；當(dāng)谷
+η Ρ ^ ^ ^ Po + (η+1) ΔΡ時(shí)，判斷充電功車(chē)石正常，其中η為變頻步長(zhǎng)遞增參數(shù)，初始η=1，執(zhí)行下一步；
104、充電機(jī)控制器獲取當(dāng)前變頻運(yùn)算功率&,此時(shí)=^+ (n+1) ，并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值；
105、根據(jù)步驟104中得到的當(dāng)前變頻運(yùn)算功率^,判斷變頻運(yùn)算功率^的范圍，當(dāng)
變頻運(yùn)算功率處于Pm5 _ΔΡ< ^ 功率段，且當(dāng)前充電功率石彡時(shí)，充電時(shí)間段將結(jié)束，進(jìn)入下一充電時(shí)間段；
106、 4充電時(shí)間段結(jié)束，對(duì)參數(shù)賦值^= ΡΛνχ , s=n，其中s為Pism - ΔΡ 功率段的變頻步長(zhǎng)遞增參數(shù)值；
107、在4 ￡3時(shí)間段，當(dāng)石>Pmax - (n-s) ΔΡ或石< P麗~ (η-s+l) ΔΡ時(shí)，判斷充電
系統(tǒng)受到干擾，返回步驟102重新檢測(cè)當(dāng)前充電功率芎；當(dāng)在》51 - (n-s+1)
-(n-s) AP,判斷充電功車(chē)”正常，執(zhí)行下一步；
108、充電機(jī)控制器獲取當(dāng)前變頻運(yùn)算功率匕，并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值；
109、當(dāng)石值大于截止充電功率返回步驟107繼續(xù)判斷『的范圍；
110、當(dāng)乓值小于截止充電功率4；h,充電過(guò)程結(jié)束。進(jìn)一步地，步驟101中，變頻增長(zhǎng)步長(zhǎng)ΔΡ采用二分法。進(jìn)一步地，步驟104中，根據(jù)變頻運(yùn)算功率得到視在功率Pi , Pt與開(kāi)關(guān)頻率的關(guān)系式為
權(quán)利要求
1.一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，其特征在于包括以下步驟:101、在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的控制器中擬合出充電功率曲線(xiàn)，并根據(jù)充電功率曲線(xiàn)得出H、ΔΡ，其中石力t=0時(shí)刻的起始充電功率，4^為t= I時(shí)刻的最大充電功率，P—為t= 時(shí)刻的截止充電功率,tp為變頻增長(zhǎng)步長(zhǎng)； 102、充電機(jī)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前充電電流1、充電電壓U值，控制器根據(jù)檢測(cè)的充電電流、充電電壓值，計(jì)算出當(dāng)前充電功率巧;103、根據(jù)步驟101中得到的充電功率曲線(xiàn)，在4 4時(shí)間段，當(dāng)巧> 馬+ (η+1)逆或者5fl〈巧+n AP時(shí)，判斷充電系統(tǒng)受到干擾，返回步驟102重新檢測(cè)當(dāng)前充電功車(chē)[^ c+n ^ ^ ^ ^ + (η+1) 時(shí)，判斷充電功率石正常，其中η為變頻步長(zhǎng)遞增參數(shù)，初始η=1，執(zhí)行下一步； 104、充電機(jī)控制器獲取當(dāng)前變頻運(yùn)算功率/,此時(shí)=P0+ (η+1) ΛΡ，并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值；105、根據(jù)步驟104中得到的當(dāng)前變頻運(yùn)算功率&，判斷變頻運(yùn)算功率的范圍，當(dāng)變頻運(yùn)算功率處于Pm5功率段，且當(dāng)前充電功率石彡P(guān)m5時(shí)，充電時(shí)間段將結(jié)束，進(jìn)入下一充電時(shí)間段； 106、《 4充電時(shí)間段結(jié)束，對(duì)參數(shù)賦值=, s=n，其中s為Pmst -^p &功率段的變頻步長(zhǎng)遞增參數(shù)值；107、在焱 4時(shí)間段，當(dāng)>- (n-s) ip或吞〈- (η-s+l) ΔΡ時(shí)，判斷充電系統(tǒng)受到干擾，返回步驟102重新檢測(cè)當(dāng)前充電功率石；當(dāng)4^ - (n-s+1)-(n-s) AP，判斷充電功率石正常，執(zhí)行下一步； 108、充電機(jī)控制器獲取當(dāng)前變頻運(yùn)算功率^,并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值； 109、當(dāng)石值大于截止充電功率返回步驟107繼續(xù)判斷巧的范圍； 110、當(dāng)巧值小于截止充電功率,充電過(guò)程結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，其特征在于:步驟101中，變頻增長(zhǎng)步長(zhǎng)逆采用二分法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，其特征在于:步驟104中，根據(jù)變頻運(yùn)算功率得到視在功率，Pt與開(kāi)關(guān)頻率的關(guān)系式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，其特征在于:步驟103中，的范圍劃分為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，其特征在于:步驟107中，ij的范圍劃分為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法，步驟包括在電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的控制器中擬合出充電功率曲線(xiàn)，并根據(jù)充電功率曲線(xiàn)得出、、、；計(jì)算出當(dāng)前充電功率；判斷出該充電功率所處的范圍；輸出當(dāng)前變頻運(yùn)算功率，并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值；判斷變頻運(yùn)算功率的范圍，～充電時(shí)間段結(jié)束；在～時(shí)間段，判斷的范圍；輸出當(dāng)前變頻運(yùn)算功率，并得到當(dāng)前開(kāi)關(guān)頻率值；當(dāng)值小于截止充電功率，充電過(guò)程結(jié)束。本發(fā)明的目的提供一種降低車(chē)載充電機(jī)對(duì)蓄電池充電過(guò)程中系統(tǒng)的功率損耗，提高充電效率，改善充電過(guò)程中電池干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性與抗干擾能力的適用于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程的變頻控制方法。
文檔編號(hào)H02J7/04GK103219783SQ201310124398
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者黃智宇, 蒲小華, 李紅波, 瞿章豪, 芮子喬, 徐正龍 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)