电子力学

混合动力电动汽车和电动汽车充电系统采用单相交流/直流降压转换器

摘要-本文，电池充电系统的充电式混合动力汽车（式）和电动车辆（电动汽车），和操作算法的充电系统介绍。此外，该充电系统使用商业用电为电池充

电的停式，并用充电系统功率因数可控式单相变换器是在本文的调查。本研究验证了功率因数控制输入和转换器的输出控制的充电控制算法，通过仿真和

实验。

关键词：插件混合动力汽车，电动车，电池充电，脉宽调制变换器，充电。

一、导言

近年来，随着环境规制加强，发达国家开始减少污染物。因此，大多数国家限制产品消耗化石燃料和替代能源研究来源。因此，日本，美国和许多欧洲国

家站在头部发展环保汽车。全球先进国家汽车公司不断投资开发混合动力电动汽车用电池和电动机作为辅助动力系统。由于燃料电池和电动汽车技术面临

的技术困难，调查的插件混合动力电动汽车是最近在聚光灯。

比较传统的混合动力汽车，电池连接在电动汽车和混合动力电动汽车充电通过使用插件与网格和外部充电器[ 9]，[ 10]。此外，混合动力电动汽车不仅具

有低比燃料消耗也环保特性由于电力操作车。特别是，电池充电器使用常规电源和变频器控制电机的插件混合动力电动汽车将是发展的必要

混合动力电动汽车的混合动力车辆具有相同的结构。混合动力电动汽车，然而，与电池的收费是通过市电220 V。尤其是，充电式混合动力汽车减少使用化

石燃料发动机增加驱动力的电机[ 9]，[ 10]。

电池充电系统中提出的这项研究包括电源转换系统的单相降压转换器[ 1]-[ 5]。该控制器能够控制功率因数[ 6]，[ 7]和电池充电系统算法[ 8]。性能的

控制是通过模拟和实验验证。

二。单相交流/直流降压转换器

图1。拓扑和控制框图单相交流/直流降压转换器。

图1是拓扑单相交流/直流降压转换器和控制框图在本文中[ 1]-[ 3]。组成半导体开关式桥。相比传统的单相变频器，变频器在这方面的研究具有不同的开

关和二极管组成。虽然每一个组成的开关和二极管不同，电路的操作类似于降压转换器[ 1]-[ 3]。

图2表示的等效电路框图的运作模式，在单相交流/直流降压转换器[ 4]，[ 5]。

图2。等效电路框图的运作模式，在单相交流/直流降压转换器。

模式1（图2–（一））–半个周期的正输入电压，模式1是通过市电220 V输入终端。当开关中一及中四被打开，模式1开始。输入电压的能量转移到负载通

过开关（S 1，S 4）、二极管（D 1，D 4）。

模式2（图2-（乙））–半周期的负电压输入，模式2是通过市电220 V输入终端。当开关和开启，模式2开始。输入电压的能量转移到负载通过开关（S 2，

S 3）及二极管（D 2，D）。

模式3（图2-（三））–当所有开关关闭，模式3是随心所欲的。储能电感（长征）转移到负载通过二极管（东风），或电容器（公司）。

三、设计程序

图3显示了图输入LC滤波器是连接到输入端的功率因数校正（功率因数校正）[ 11]。

图3。等效电路框图LC滤波器的输入。

在这种情况下的最大谐振频率（法国，最大）等于半开关频率（1）。谐振

频率（法国）是由（2）。

答：电感器（低频）输入LC滤波器

输入阻抗选择考虑有效值输入

电压（伏，有效值）和电池充电系统评价。阻抗是由（3）。

设计的阻抗的电感小于整体阻抗。在这项研究中，阻抗电感（zlf）的目的是5%全阻抗（4）。因此，电感滤波电感是由（5）和（6）。

D器件开关（S 1~四）、二极管（D 1~4和东方）

开关（S 1~四）、二极管（D 1~4和东风）选择高于评级为允许浪涌电压和电流。此外，二极管（D 1~4和东风）选择考虑反向恢复时间的开关，也反向恢

复时间二极管（D 1~4和东风）速度比反向恢复时间的开关（S 1~四）。

四、系统控制算法

答：锁相环算法

图4显示了一个一般结构单相锁相环（锁相环）和全通滤波器和同步坐标变换。

图4。一般结构单相锁相环同步坐标变换的全通滤波器。

资格获得通过滤波器与输入电压与它延迟丕/ 2阶段的输入电压。自愿离职和资格改为直接价值性和材料工程师的同步坐标变换。以下（11~12）是固定到

同步帧变换。

认证及认证*单相锁相环控制器和输入

然后pi-compensator产生ω。ω是估计

计算的一体化ωˆ。

B .西塔（θˆ）补偿器

当传输的数据，从传感器到控制器通过模数转换器（模拟到数字转换），这个问题可以发生误差的噪声特性。

在这项研究中，数字低通滤波器（低通滤波器）是用以降低噪声的特征转换的输入电压。虽然它可以减小噪声特性的相位延迟是不可避免的，不幸的。因

此有必要需要论旨补偿器。

图5。控制框图论旨补偿器在锁相环。

图5显示了控制框图论旨θˆ补偿器在锁相环算法。θˆ是通过低通滤波器是用来同步变换和锁相环控制块。误差值是因为θˆ补偿

θˆcomp-constant添加θˆ。最后，θˆ补偿是有限的，3.14和-3.14由限制器。

C电池充电充电控制算法

控制算法的恒定电流和恒定电压见图6。在恒流控制，当电池电压达到设计的充电电压，控制方法改为恒压控制方法使充电电压和充电电流的量稳定，流动

电流是下降的同时。

图6。一般方法具有恒流控制和恒电压控制的电池充电控制算法。

此外，当电流相等，截止目前，整个控制系统操作结束，和能量从输入传送到电池应该被关闭。

如果控制运行时，电流值，切断，电池的电压增加，和电压的最大电压限制。

图7。控制电池充电的充电算法框图。

图7是控制框图电池充电的充电算法[ 6]。2pi-controller（金伯利+文/秒）是用来控制和控制。

控制是由vbattery电池电池电压，参考电压*电池，双pi-controller和限制器。不同的价值观之间的电池电压和电池

参考电压是通过pi-controller。电池电流

参考我*电池产生的简历和限制为20[ 1 ]

控制包括电池，电池电流的参考，pi-compensator和限制器。不同的价值观之间的电池电流和参考电流是通过pi-compensator电池。高峰参考值输入

目前我ac-peak生成控制。最大峰值的参考价值的输入电流是有限的，以及

最小峰参考电流值是有限的-10在输入终端。

功率因数校正算法

图8。控制图的算法。

图8显示了控制框图校正算法在输入终端。单位弦波得到补偿论旨θˆ补偿和正弦函数。输入电流参考我*交流乘以产生高峰参考价值的输入电流和正弦波形

。

不同的价值观之间的输入电流和真正的英华

输入电流是通过pi-controller参考。最大参考电压值是有限的311v以及最低参考电压值是有限311v输入终端。最后，4个脉宽调制信号（S 1~四）的产生

是通过一个[ 6]，[ 7]。

五仿真