电动汽车充电机仿真研究.pdf

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1、第41卷第7期要繁电力Vo1．41No．7EastChirlaEleetricPower2013年7月Ju1．2013电动汽车充电机仿真研究范钰波，郭春林(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，北京102206)摘要：电动汽车充电机为一种非线性负载，大量接入电网会给电网带来很大影响。研究了基于一种典型电动汽车实测数据的充电机仿真模型，采用Boost型APFC进行功率校正，选择隔离式全桥DC／DC变换电路，用PSCAD进行建模，仿真结果表明该模型能够较好地满足车载充电机的各项性能指标。关键词：电动汽车；APFC；充电机仿真；P

2、SCAD作者简介：范钰波(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为电动汽车有序充电，电动汽车能效。中图分类号：U469．72文献标志码：A文章编号：1001．9529(2013)07—1466-05基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2011AA05A109)SimulationStudyofElectricVehicleChargersⅣ一bo．GUOChun—lin(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources，No

3、rthChinaElectricPowerUniversity，Bering102206，China)Abstract：Asanon—linearload，large—scaleelectricvehiclechargeraccesswillbringgreatimpactonpowergrid．Thispaperstudiesthechargersimulationmodelbasedonmeasureddataofatypicalelectricvehicle．ByusingBoostAPFCtoimprovepowerfa

4、ctor，choosinganisolatedfull—bridgeDC／DCconvedercircuit，andmodelingbyPSCADsoftware，thesimulationresultsshowthatthemodelcansatisfyeveryperformanceindexofon-boardcharger．Keywords：electricvehicle；APFC；chargersimulation；PSCADFoundationitems：TheNationalHigh—techR＆DProgramo

5、fChina(2011AA05A109)电动汽车充电设备主要通过电力电子元件工分由两级构成，前级为有源功率因数校正(Active作实现能量的传递，因此在充电过程中会带来功PowerFactorCorrection，简称APFC)级，对交流输率因数低、谐波污染等电能质量问题。为了解决入进行功率因数校正；后级采用DC／DC功率变换这一问题，本文重点对比分析了充电机功率因数电路，输出的直流电供给电池充电。校正环节的三种控制策略以及常用DC／DC功率1．1典型充电机技术指标变换电路的适用性，选择平均电流控制方式以某典型车载充电机为对象展

6、开研究，在仿APFC和隔离式全桥DC／DC变换电路在PSCAD真时采用该充电机的实际技术参数如下。环境中进行了车载充电机仿真研究。(1)充电机基本参数输入额定电压：220VAC；1车载充电系统技术要求输入电压范围：90～265VAC；一般的车载充电系统结构图如图1所示，由输入频率范围：45～65Hz；充电电路和动力电池组两部分组成。充电电路部输出电压：最大DC331．2V；输出电流：最大DC7A；输出功率：I>2kW；最大效率：I>92％。(2)DC／DC技术参数功率标称值：2000W；输入额定电压：320V；图1车载充电系统结

7、构图输入电压范围：270～380V；范钰波，等电动汽车充电机仿真研究1467最大效率：92％。环境下构建如下的主电路模型(如图3所示)。1．2车载充电机电路拓扑为了尽可能真实模拟充电系统的情况，系统输入充电机的主要构成包括交流输入EMI滤波AC220V，设置系统阻抗Z=0．4+j0．25n。充器、有源功率因数校正电路(APFC)和DC／DC变电系统整流环节采用二极管单相不可控整流，单换电路三大部分(见图2)。相220V交流电压经过EMI滤波器，APFC功率因数校正后得到约320V的直流电压。之后再经『l+．直过H桥逆变为高频脉冲

8、电压，再经高频变压器隔EMIL-流输离变换后，由高频整流器整流及滤波器滤波后得笑N滤波器『上Tj出到所需的可调直流电压和可调直流电流。Boost型APFC全桥DC／DC功率变换}；一—V’j_一．图2实验平台车载充电机主电路拓扑§交流电经EMI滤波和整流后，输出