纯电动汽车充电机模型.pdf

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1、第17卷第4期电机与控制学报Vol.17No.42013年4月ELECTRICMACHINESANDCONTROLApr．2013纯电动汽车充电机模型李晶，姜久春(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要:针对纯电动汽车充电机，使用传统建模方法对之进行统一建模相当复杂的问题，将充电机划分为若干级联子模块，分别研究各子模块二端口T参数等效模型，利用二端口T参数级联特性和各参数间的转换关系，推导出充电机在不同充电模式下的等效二端口模型。考虑到动力电池的负载效应，针对不同充电模式分别建立其带动力电池

2、负载的模型并推导出用于稳态、动态特性分析和控制器设计的开环传递函数。该建模方法的优点是针对不同充电模式、不同的动力电池模型无需从头开始建模，只需改变对应子模块的参数即可得到新的模型。仿真分析和实验表明，等效二端口法是一种对充电机进行统一建模的有效工具，为充电机的分析和控制奠定了基础。关键词:纯电动汽车;充电机;二端口;模型;充电模式;动力电池中图分类号:TM401.1文献标志码:A文章编号:1007－449X(2013)04－0064－08Batteryelectricvehicleschargerm

3、odelLIJing，JIANGJiu-chun(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract:Itisdifficulttomodelbatteryelectricvehicleschargerwithtraditionalmethods．Chargerisdi-videdintoseveralcascadesubmodulesofwhichsubmoduletwo-portm

4、odulesarestudiedrespectively．Usingthetwo-portcascadecharacteristicsderivedchargertwo-portmodelindifferentchargingmodes．Consideringthepowercellloadeffect，inviewofthedifferentchargingmoderespectively，itestablisheditsequivalentmodel．Theopenlooptransferfunc

5、tionwasdeducedtoanalyzesteadystateanddynamiccharacteristicsanddesigncontroller．Whenusingdifferentpowerbatteryequivalentcircuits，andchangingthepowercellmodelparameters，itgotnewchargermodel．Indifferentchargingmode，onlythroughthetwoportparameterconversionr

6、elationship，itgotdifferentchargingmodechargermodel．Thesimulationandtheexperimentalresultsshowthattheequivalenttwo-portmethodisaneffectivetooltomodelchargerforitsanalysisandcontrol．Keywords:batteryelectricvehicles;batterycharger;two-port;model;chargingmo

7、de;powerbattery时变电路，因此无法直接应用经典线性控制理论和0引言［1－2］线性电路理论对其进行分析和控制。针对经典纯电动汽车充电机的核心是DC/DC开关变换开关变换器的模型，国内外学者已经作了大量的研器。由于开关器件的存在，充电机电路属于非线性究，提出了一些比较实用的方法。分为基于线性系收稿日期:2012－09－24基金项目:国家"863"项目(2011AA05A108)作者简介:李晶(1983—)，女，博士研究生，研究方向为纯电动汽车充电机建模与控制;姜久春(1973—)，男，博士，

8、教授，博士生导师，研究方向为电力电子。通讯作者:李晶第4期李晶等:纯电动汽车充电机模型65统理论的建模方法，如状态空间平均法，三端开关器充电，此阶段SOC随时间呈线性增长，直到其电压［3－5］件模型法和能量守恒平均法等。该方法简单，达到预先设定的上限，然后再以此电压对电池进行灵活，目前被广泛应用。基于非线性系统理论的建恒压充电，此阶段电流衰减比较接近电池电流最佳模方法，如分段仿射系统理论、切换系统理论和混衰减曲线，直到电流降至预先设定的较小值为止结杂系统