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               ------電動汽車充電裝置  

     在站用充電裝置技術領域,國內外基本處于同一水平,甚至在純電動公交車充電裝置、充電站應用方面國內還處于國際領先水平。由

于電動汽車在世界領域的應用都是處于政府扶持階段,因此應用規模相對于傳統車還是微乎其微,所以充電裝置技術還需要不斷地提高功率

密度和效率,優化充電控制策略,降低成本。

1、研究充電站用高壓、大電流充電機新型高效電路拓撲和柔性控制策略、大功率充電模塊并聯的自主均流、快速充電及其適用性。

2、研究電池更換站用充放電機新型高效率、低電壓、大電流及能量雙向流動的充放電機主電路拓撲技術與先進控制策略 、充放電機放電模

式下的并網控制、更換站內充電機的集群控制調度等技術。 3、結合企業現狀,研究電動汽車充電裝置生產線建設和市場營銷策略,形成批

量生產的能力和市場開拓的能力。

(二)技術指標

穩流精度≤±0.5%;

穩壓精度≤±0.5%;

輸出電壓紋波<0.5%;

效率>94%(滿載);

功率因數>0.95(滿載);

總諧波電流含量≤8

     電動汽車充電機實則為供電電源與電動汽車電池間的功率轉換器,其功能則是將供電電源的能量按照既定的充電模式傳遞給電動汽車動

力蓄電池。電動汽車充電機主要由供電系統、充電系統和動力蓄電池構成。另外,還包括充電監控 、電池管理和煙霧報警監控等。其中,充

電裝置是充電系統的核心。

     本項目的主要技術方案是:

(1)控制部分的硬件電路主要包括:主要包括主控DSP及其基本外圍電路、檢測電路、保護模塊、RS-485/CAN/TTCAN通信模塊以及與電動汽車

BMS (電池能量管理系統)的接口電路等、人機交互界面等。控制部分根據反饋的數據控制DC—DC變換器完成功率變換,同時接受人工輸入或

其他設備的控制指令,控制驅動器脈沖生成系統的啟動與停止,從而控制充電機的啟動與停機,并可將充電機運行數據進行顯示或傳輸給上層

監控計算機。

圖1給出了硬件裝置部分的示意圖。


(2)在控制方面,主要采用高頻開關電源充電裝置采用軟開關技術,可以大幅減小功率開關器件的開關損耗,提高轉換效率;同時,由于電壓

變化率(dv/dt)或電流變化率(di/dt)相對減小很多,功率開關器件承受的電應力較小,可靠性得到了提高;另外,由于dv/dt 或di/dt的減

小,高頻開關電源產生的電磁干擾也有很大的改善,被稱為“綠色電源”。充電模塊采用了全橋ZVS-PWM高頻軟開關先進技術,具有頻率恒定,

易于控制,可靠性高,實用性能好等特點。通過軟開關技術的使用,實現了整機滿載效率接近95%,傳導干擾符合EN55011。

     高頻開關電源充電裝置采用先進的硬件低差自主均流技術,多個充電模塊并機工作時,具有非常理想的均流性能。各模塊的均流單元通過

同一大系數采樣各自的輸出電流,建立采樣電壓,各采樣電壓通過比較,以其最大值作為均流總線上的基準電壓UBUS。基準電壓對應的模塊自動

放成為“主模塊”,它的輸出電流相對最大,其余模塊自動成為“從模塊”。基準電壓通過均流總線進入到各模塊均流單元,與其采樣電壓進行

比較,誤差放大后控制模塊開關脈沖寬度,微調各模塊的輸出電壓而讓輸出電流趨于一致。均流調整達到平衡后,“從模塊”的輸出電流都接近

于“主模塊”的輸出電流,模塊間輸出電流差值趨于零。作為“主模塊”的充電模塊是通過比較任意產生的,當“主模塊”因某種原因退出工作

后,系統將自動再比較出一個輸出電流最大的模塊作為“主模塊”,并自動重新調整輸出電路,達到新的平衡。這樣可以避免模塊出現故障時造

成系統崩潰。

(3)研制以TMS320F240 DSP為微處理器核心的諧波檢測、分析與控制目標相結合的數字處理單元,構成集測量、分析與控制一體化、集成化的

自動檢測系統。較準確地求出基波電流,進而求得諧波,同時可實現整數次和非整數次諧波含量的測量。實現對電網中高次諧波的實時分析,為

減少大功率設備對電網中的諧波污染,確保電網電能質量提供了準確的實時數據。采用三相有源功率因數校正(APFC) 的高功率因數整流器電路,

提高功率因數,防止電網注入大量的高次諧波,提高電能利用率。

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