CN109672240B - 插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用 - Google Patents

插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用，本公开保证每个桥臂始终处于功率吸收状态，由于子模块的半桥结构使得桥臂电压始终为直流量，于是针对桥臂交流电流，本发明采用半波电压充电来保证充电过程中电池不存在放电状态；通过调节工作中上、下桥臂之间有功功率分配，实现上、下桥臂平均SOC的均衡控制；通过调节各相间有功功率的分配，实现相间平均SOC的均衡控制；通过调节两侧有功功率的分配，实现两侧平均SOC的均衡控制；通过微调同一桥臂上各子模块之间的有功功率分配，实现同一桥臂上各子模块之间的SOC均衡控制。

Description

插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用
技术领域
本公开涉及一种插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
在全球环境危机和能源危机日益严重的大背景下，减少甚至消除燃油汽车成为各国可持续发展的必然选择。在燃油汽车向电动汽车的转变过程中，插电式混合电动汽车不失为一种很好的过渡选择。传统的插电式混合电动汽车需要配置额外的外接电源充电电路，使得整车的一体化、轻量化设计困难。同时，当前大量采用的充电电路拓扑为两电平变换器，这或需要多种额外的滤波装置来抑制大量的谐波，造成车辆体积和重量的增加，或将对电网的电能质量造成严重的影响。国内现在主流使用的恒压恒流的直流充电方式也存在充电效率较低的缺点。除此之外，传统的电动汽车都需要配置复杂的电池能量管理系统(Battery Management System，BMS)装置来保证电池组的“荷电状态”(State-of-Charge，SOC)均衡以及车辆的稳定运行，这在增加了车辆成本的同时，在一定程度上降低了装置整体的可靠性。因此，一种既对电网友好，又可以满足车辆一体化设计要求，同时能有效实现车辆动力电池SOC均衡的插电式混合电动汽车的高效充电系统和方法具有很大的研究价值和现实意义。
目前的文献也在这方面做出了不同的尝试，如在“IEEE Vehicle Power andPropulsion Conference”2009年召开的会议中“A Targeted Equalizer for Lithium IonBattery Packs”一文(作者Thomas A.Stuart等)提出一种利用动力电池组总能量给能量低的单体电池进行均衡充电的均衡充电控制策略，该方法需要先将总电池组电压进行降压处理，在对选中的单体电池进行均衡充电，较传统的耗散型均衡策略具有较高的效率，但该文章并没有解决两电平变换器充电会给电网带来谐波干扰的问题。
在《中国电机工程学报》2012年第32卷第三期43-48页刊登的“一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略”一文(作者徐顺刚等)对由多个单体电池串联而成的动力电池组的均衡充电控制策略进行了研究，提出了一种在单体电池上通过开关并联电阻，从而调节单体电池充电电流的耗散型均衡充电控制策略。该方法能够消除单体电池不一致对电池组循环寿命的影响，并提高电池组的充电速度。但该方法不可避免的会导致电能的损耗以及发热情况。
在“7th IET International Conference on Power Electronics,Machines andDrives”2014年召开的会议中“Battery Charging for Electric Vehicles with ModularMultilevel Traction Drives”一文(作者S D’Arco等)提出了利用MMC(ModularMultilevel Converter)拓扑提供一种主动电池均衡充电的控制策略，该方法无需额外的电池SOC均衡电路，并且可以接受三相或单相的交流充电，由于采用多电平变换器，所以不会产生大量的谐波，保证了对电网电能质量的友好。但由于该方法利用的拓扑只有一个三相交流端口，因此只适用于具有单台电机的纯电动汽车或混合动力电动汽车，不能用于带独立发电机的插电式混合电动汽车，并且该拓扑在单相充电时功率较小，充电效率低。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用，本公开基于“背靠背”模块化多电平变换器拓扑结构能够解决插电式混合电动汽车充电过程中的SOC均衡问题，并减少充电时产生的谐波，提高单相充电效率，有利于汽车的一体化设计。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种插电式混合电动汽车充电系统，包括：
“背靠背”模块化多电平变换器拓扑结构和控制系统，其中：
所述拓扑结构包括分别位于该变换器左、右两侧的两组三相桥臂，位于所述变换器左侧的一组三相桥臂与三相发电机定子绕组对应连接，位于所述变换器右侧的另一组三相桥臂与三相电动机定子绕组对应连接，外接单相交流电源跨接在所述三相发电机定子绕组与所述三相电动机定子绕组各自的中性点之间；每组每相桥臂均包括上桥臂、下桥臂这两个桥臂，所述上桥臂或下桥臂中的每个桥臂均包括串联连接的一个电感和多个子模块；
所述控制系统包括综合SOC均衡控制器、桥臂控制器、SOC计算模块、归一化单元A和PWM信号发生器；所述桥臂控制器为多个，所述综合SOC均衡控制器与各个所述桥臂控制器连接，各个所述桥臂控制器的输出端连接所述PWM信号发生器，并由所述PWM信号发生器控制所述子模块中的开关管；
每个所述子模块配置一个所述SOC计算模块，检测流过各个所述子模块内的电池单元的电流ixyz1、ixyz2、……、ixyzN，经过所述SOC计算模块得到各个所述子模块内的所述电池单元的SOC检测值SOCxyz1、SOCxyz2、……、SOCxyzN，其中x＝l、r，分别表示所述变换器的左侧三相桥臂和右侧三相桥臂，y＝a、b、c，分别表示所述变换器某一侧三相桥臂的每一相，z＝p、n，分别表示所述上、下桥臂，N表示所述每个桥臂中所述子模块的数量；
所述归一化单元A对所述外接单相交流电源的电压us进行处理，得到相应的单位幅值电源电压usu；
所述综合SOC均衡控制器包括上下桥臂SOC均衡控制器、相间桥臂SOC均衡控制器、左右桥臂SOC均衡控制器、桥臂电流控制器、反馈电流采集器、开关信号选择模块、求平均值单元A、求平均值单元B和乘法器I；所述每个桥臂配置一个所述桥臂电流控制器、一个所述求平均值单元A、一个所述开关信号选择模块和一个所述反馈电流采集器，每一对同时工作的所述上、下桥臂共用一个所述上下桥臂SOC均衡控制器，每组三相的所述上桥臂共用一个所述求平均值单元B和一个所述相间桥臂SOC均衡控制器，每组三相的所述下桥臂共用一个所述求平均值单元B和一个所述相间桥臂SOC均衡控制器，两组三相的所述上桥臂共用一个所述左右桥臂SOC均衡控制器，两组三相的所述下桥臂共用一个所述左右桥臂SOC均衡控制器，所述上下桥臂SOC均衡控制器、所述相间桥臂SOC均衡控制器和所述左右桥臂SOC均衡控制器的每个都配置一个所述乘法器I，所有所述乘法器I共用一个所述归一化单元A；
所述每个桥臂的所述SOC计算模块与该桥臂对应的所述求平均值单元A连接，所述求平均值单元A输出的所述每个桥臂的SOC平均值
Figure GDA0002675342440000041
分别送入所述上下桥臂SOC均衡控制器和所述求平均值单元B中，所述求平均值单元B分别与所述相间桥臂SOC均衡控制器、所述左右桥臂SOC均衡控制器连接，所述上下桥臂SOC均衡控制器和所述相间桥臂SOC均衡控制器分别经过各自的所述乘法器I与该桥臂对应的所述桥臂电流控制器相连，同时与该桥臂对应的所述反馈电流采集器的输出也送入对应的所述桥臂电流控制器，所述桥臂电流控制器的输出送入该桥臂对应的所述开关信号选择模块，所述左右桥臂SOC均衡控制器经过其对应的所述乘法器I与所述开关信号选择模块相连，所述开关信号选择模块的输出与该桥臂对应的所述桥臂控制器相连；
所述每个桥臂配置一个所述桥臂控制器，每个所述桥臂控制器包括N个子模块微调控制器和N个加法器；每个所述子模块微调控制器经对应的所述加法器后再与所述PWM信号发生器连接；
所述综合SOC均衡控制器根据所述每个桥臂中各个所述子模块的所述SOC检测值，进行所述桥臂控制器的均衡控制，以驱动各个所述子模块中的所述开关管动作，使得所述每个桥臂仅工作在桥臂电流ixyz的半个周期，保证各个所述子模块内的所述电池单元始终处于充电状态；
所述综合SOC均衡控制器将同时工作的所述上、下桥臂的SOC平均值
Figure GDA0002675342440000051
和
Figure GDA0002675342440000052
送入所述上下桥臂SOC均衡控制器得到对应的所述上、下桥臂的电流参考值增量Δixy；其中当x＝l时x′＝r，当x＝r时x′＝l；
将所述变换器同一侧的每组三相桥臂的SOC平均值
Figure GDA0002675342440000053
和所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000054
送入所述相间桥臂SOC均衡控制器得到该组各相桥臂的电流参考值增量Δixyz；
将所述每个桥臂的所述桥臂电流ixyz，经所述反馈电流采集器得到对应的桥臂反馈电流i′xyz，将所述桥臂反馈电流i′xyz、桥臂电流给定基准值i*、对应的所述电流参考值增量Δixy和Δixyz经过对应的所述桥臂电流控制器，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比参考值d* xyz；
将SOC平均值
Figure GDA0002675342440000061
和
Figure GDA0002675342440000062
经过所述左右桥臂SOC均衡控制器得到输出值Dl-rz，与所述单位幅值电源电压usu相乘后得到所述两组三相桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz；
将所述公共PWM占空比参考值d* xyz、所述PWM占空比增量Δdl-rz以及所述桥臂电流ixyz经过所述开关信号选择模块，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比dxyz；
将所述SOC检测值SOCxyzN与所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000063
送入到第N个所述子模块微调控制器进行处理，得到第N个所述子模块的占空比增量ΔdxyzN，然后再与对应的所述公共PWM占空比dxyz通过对应的所述加法器相加，得到第N个所述子模块的PWM占空比dxyzN，送到所述PWM信号发生器，产生各个所述子模块的PWM控制信号，以控制各个所述子模块中的所述开关管，实现各个所述子模块的SOC均衡控制。
基于上述插电式混合电动汽车充电系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)检测各个所述子模块中流过所述电池单元的电流ixyz1、ixyz2、……、ixyzN，经过所述SOC计算模块，得到各个所述子模块内的所述电池单元的SOC检测值SOCxyz1、SOCxyz2、……、SOCxyzN，再通过所述求平均值单元A，得到所述每个桥臂的SOC平均值
Figure GDA0002675342440000064
(2)将所述外接单相交流电源的电压us，经过所述归一化单元A处理，得到相应的单位幅值电源电压usu；
(3)将同时工作的所述上、下桥臂的SOC平均值
Figure GDA0002675342440000071
和
Figure GDA0002675342440000072
送入所述上下桥臂SOC均衡控制器，得到的输出值Ixy与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后，得到对应的所述上、下桥臂的电流参考值增量Δixy；其中当x＝l时x′＝r，当x＝r时x′＝l；
(4)将所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000073
送入所述求平均值单元B，得到所述变换器同一侧的每组三相桥臂的所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000074
将所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000075
和
Figure GDA0002675342440000076
送入所述相间桥臂SOC均衡控制器，得到的输出值Ixyz与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后，得到该组各相桥臂的电流参考值增量Δixyz；
(5)检测所述每个桥臂的所述桥臂电流ixyz，将所述桥臂电流ixyz送入所述反馈电流采集器，得到对应的所述桥臂反馈电流i′xyz；
(6)将所述桥臂反馈电流i′xyz、所述桥臂电流给定基准值i*、对应的所述电流参考值增量Δixyz和Δixy送入所述桥臂电流控制器，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比参考值d* xyz；
(7)将所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000077
和
Figure GDA0002675342440000078
通过所述左右桥臂SOC均衡控制器得到输出值Dl-rz，与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后得到所述两组三相桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz；
(8)将所述公共PWM占空比参考值d* xyz、所述PWM占空比增量Δdl-rz以及所述桥臂电流ixyz经过所述开关信号选择模块，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比dxyz；
(9)将所述SOC检测值SOCxyzN与所述SOC平均值
Figure GDA0002675342440000079
送入到第N个所述子模块微调控制器进行处理，得到第N个所述子模块的占空比增量ΔdxyzN，然后再与对应的所述公共PWM占空比dxyz通过对应的所述加法器相加，得到第N个所述子模块的PWM占空比dxyzN；
(10)将所述PWM占空比dxyzN送到所述PWM信号发生器，产生各个所述子模块的PWM控制信号，以控制各个所述子模块中的所述开关管。
一种插电式混合电动汽车，采用上述充电系统和/或采用上述控制方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
1)本公开可以利用电机绕组代替桥臂电抗器，减小系统体积、减轻重量和提高功率密度；
2)本公开不需要额外的BMS系统，可以利用充电系统本身实现各单体电池的SOC均衡，有利于汽车一体化设计；
3)对于插电式混合动力电动汽车，充电电路与运行电路共用同一个主电路结构，无需额外的充电电路，节约了整车电路所需空间，有利于汽车一体化设计；
4)本公开的充电与运行过程之间无需机械开关切换，提高了整车电路的可靠性，同时，充电过程采用半波电流充电，提高充电效率，电源侧功率因数接近1；
5)总电流谐波含量低，不会对电网造成谐波污染。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本公开的插电式混合电动汽车主电路拓扑。
图2是本公开的插电式混合电动汽车外接单相交流电源充电连接图。
图2a是本公开的插电式混合电动汽车外接单相交流电源充电另一种连接图。
图3是本公开的插电式混合电动汽车充电总控制原理图。
图4是本公开的总控制原理图中的综合控制器原理图。
图5是本公开的总控制原理图中的桥臂控制器原理图。
其中：1、总控制原理图，2、综合控制器，3、桥臂控制器，4、PWM信号发生器，5、SOC计算模块，6、归一化单元A，2-1、上下桥臂SOC均衡控制器，2-2、相间桥臂SOC均衡控制器，2-3、左右桥臂SOC均衡控制器，2-4、桥臂控制器，2-5反馈电流采集器，2-6、开关信号选择模块，2-7、求平均值单元A，2-8求平均值单元B，2-9、2-10、2-11均为乘法器，3-1、微调控制器，3-2、加法器。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
本公开提出了一种基于“背靠背”模块化多电平变换器拓扑的插电式混合电动汽车的充电系统和方法，以解决插电式混合电动汽车充电过程中的SOC均衡问题，并减少充电时产生的谐波，提高单相充电效率，有利于汽车的一体化设计。该方法从功率平衡的角度，基本思想是首先保证每个桥臂始终处于功率吸收状态，由于子模块的半桥结构使得桥臂电压始终为直流量，于是针对桥臂交流电流，本公开采用半波电压充电来保证充电过程中电池不存在放电状态；通过调节工作中上、下桥臂之间有功功率分配，实现上、下桥臂平均SOC的均衡控制；通过调节各相间有功功率的分配，实现相间平均SOC的均衡控制；通过调节两侧有功功率的分配，实现两侧平均SOC的均衡控制；通过微调同一桥臂上各子模块之间的有功功率分配，实现同一桥臂上各子模块之间的SOC均衡控制。该方法无需额外的BMS系统就可以实现各个子模块的电池之间的SOC均衡，适用于接有发电机和电动机的插电式混合电动汽车，有利于实现其一体化设计，而且不会给电网带来谐波污染。
图1给出了基于“背靠背”模块化多电平变换器的插电式混合电动汽车主电路拓扑，它包括“背靠背”模块化多电平变换器、三相发电机M1和三相电动机M2，其中三相发电机和三相电动机的定子绕组分别连接所述“背靠背”模块化多电平变换器的两侧三相接口处，所述发电机和电动机定子绕组的中性点分别连接外部单相交流电源的两端。所述综合SOC均衡控制器与每个桥臂的桥臂控制器连接，各桥臂控制器的输出端连接PWM信号发生器，并由该PWM信号发生器控制所述“背靠背”模块化多电平变换器的开关管。图1以每个桥臂的子模块数为5，即N＝5为例。
具体的，综合SOC均衡控制器包括SOC计算模块、求平均值单元A、求平均值单元B、乘法器I、归一化单元A、开关信号选择模块、反馈电流采集器、桥臂电流控制器、上下桥臂SOC均衡控制器、相间SOC均衡控制器、左右桥臂SOC均衡控制器。其中每个子模块配置一个SOC计算模块，每个桥臂配置一个桥臂电流控制器，每个桥臂分配一个求平均值单元A，每一对上、下桥臂共用一个上下桥臂SOC均衡控制器，每三相上、下桥臂共用一个求平均值单元B，变换器两侧的上、下桥臂各用一个相间SOC均衡控制器，每个均衡控制器配置一个乘法器，所有乘法器共用一个归一化单元A；每个桥臂控制器内包括N个子模块微调控制器和N个加法器。
图2给出了基于“背靠背”模块化多电平变换器的插电式混合电动汽车外接单相交流电源充电时的连接方式，即发电机M1和电动机M2定子绕组的中性点分别连接外部单相交流电源的两端。
图2a给出了基于“背靠背”模块化多电平变换器的插电式混合电动汽车外接单相交流电源充电时的另一种连接方式，其中发电机M1和电动机M2的每相定子绕组分裂为两组，分别连接模块化多电平变换器的上、下桥臂，取代各桥臂的电抗器。
图3—图5为本公开控制部分的原理图，包括总控制原理图以及各控制器的内部原理图。
将各子模块中电池支路的电流检测之后送入各子模块的SOC计算模块5中，将SOC计算模块5与综合控制器2和桥臂控制器3相连；归一化单元6在接收了单相电源电压检测值之后与综合控制器2相连，并将各桥臂的电流检测值送入综合控制器2，各电压、电流检测量的参考方向按图2中所示。综合控制器2再与桥臂控制器3相连，各个桥臂的桥臂控制器再与PWM信号发生器4相连。
图4为综合控制器的内部原理图，将外部SOC计算模块5得到的各子模块电池元件的实时SOC值送入求平均值单元A2-7中，其中包含了每个桥臂的求平均值单元。将计算得到的各桥臂平均SOC进行分组送入上下桥臂SOC均衡控制器2-1和求平均值单元B2-8，具体分组情况如图4中所示；其中上下桥臂SOC均衡控制器2-1部分，每对同时工作的上下桥臂共用一个上下桥臂SOC均衡控制器，并得到各自的输出值；求平均值单元B2-8中每一侧的上(或下)三相桥臂共用一个求平均值单元；此外，还需将每个桥臂的平均SOC值汇总送入相间桥臂SOC均衡控制器2-2，同时流入桥臂控制器3。上下桥臂SOC均衡器2-1经乘法器2-9与usu相乘后与桥臂电流控制器2-4相连。求平均值单元B2-8与相间桥臂SOC均衡控制器2-2直接相连，同时与左右桥臂SOC均衡控制器2-3相连；其中变换器每侧上(或下)三相桥臂共用一个相间桥臂SOC均衡控制器，上(或下)两侧六个桥臂共用一个左右桥臂均衡控制器。相间桥臂SOC均衡控制器经乘法器与usu相乘后与桥臂电流控制器相连，左右桥臂SOC均衡控制器2-3经乘法器2-11与usu相乘后与开关信号选择模块相连。各桥臂检测到的桥臂电流经过各个桥臂的反馈电流采集器2-5与桥臂电流控制器2-4相连，同时直接流入开关信号选择模块，此外桥臂电流控制器2-4中还需要输入各个桥臂电流的基准值i*。开关信号选择模块2-6的输出用于桥臂控制器3。
图5为桥臂控制器的内部原理图，将综合控制器2的输出送入微调控制器模块3-1，其中每个子模块都对应一个微调控制器，然后再与加法器3-2相连，其中每个子模块对应一个加法器，之后得到各个模块的占空比，送入PWM信号发生器。
它的具体步骤为
(1)通过检测各桥臂各子模块流过电池的电流ixyz1、ixyz2、...ixyz5，经过各SOC计算模块，得到各桥臂5个子模块电池的SOC检测值SOCxyz1、SOCxyz2、...SOCxyz5，通过求平均值单元A(图4中2-7)，得到各桥臂平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000131
(其中x＝l、r分别表示变换器的左侧MMC结构和右侧MMC结构，y＝a、b、c分别表示变换器的三相桥臂，z＝p、n分别表示变换器的上下桥臂)，即
Figure GDA0002675342440000132
(2)通过检测电流侧电源电压us，经过归一化单元A(图3中6)处理，得到相应单位幅值电源电压usu；
(3)将上述变换器上桥臂平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000133
和变换器下桥臂平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000134
送入上下桥臂SOC均衡控制器(图4中2-1)，得到的输出值Ixy与单位幅值电源电压usu经乘法器I相乘后得到上下桥臂电流参考值增量Δixy，即Δixy＝Ixy·usu(注：当x＝l时x′＝r；当x＝r时x′＝l)；
(4)将桥臂平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000141
通过求平均值单元B(图4中2-8),得到变换器器三相平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000142
将
Figure GDA0002675342440000143
和
Figure GDA0002675342440000144
送入相间桥臂SOC均衡控制器(图4中2-2)，得到的输出值Ixyz与单位幅值电源电压usu经乘法器I(图4中2-10)相乘后得到各相桥臂电流参考值增量Δixyz，即
Figure GDA0002675342440000145
Δixyz＝Ixyz·usu；
(5)将各桥臂检测电流ixyz送入反馈电流采集器(图4中2-5)，得到各桥臂反馈电流i′xyz；
(6)通过检测各桥臂电流得到各桥臂电流检测值ixyz，将上文所述的各桥臂电流参考值增量Δixyz、Δixy、各桥臂反馈电流i′xyz以及各桥臂电流给定基准值i*送入桥臂电流控制器(图4中2-4)，得到各桥臂公共PWM占空比参考值d* xyz；
(7)将
Figure GDA0002675342440000146
和
Figure GDA0002675342440000147
通过左右桥臂SOC均衡控制器(图4中2-3)，得到输出值Dl-rz与单位幅值电源电压usu经乘法器I(图4中2-11)相乘后得到变换器左右两侧桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz，即Δdl-rz＝Dl-rz·usu；
(8)将各桥臂公共PWM占空比参考值d* xyz、变换器左右两侧桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz以及各桥臂检测电流ixyz送入开关信号选择模块，得到各桥臂公共PWM占空比dxyz；
(9)将桥臂子模块电池荷电状态SOCxyzN与桥臂平均荷电状态
Figure GDA0002675342440000148
送入到桥臂第N个子模块微调控制器AN进行处理，得到各子模块的占空比增量ΔdxyzN然后再与对应桥臂PWM公共占空比dxyz通过加法器相加，得到桥臂第N个子模块PWM占空比dxyzN，即dxyzN＝ΔdxyzN+dxyz；
(10)将各子模块PWM占空比dxyz1、dxyz2、…和dxyz5送到PWM发生器单元，产生各子模块的PWM控制信号，用于控制对应各子模块开关管的开关状态。
步骤(2)中，通过检测交流电源电压us，采用公知的锁相技术，得到与us同频同相的单位幅值正弦函数，代替单位幅值电源电压usu；
步骤(5)中反馈电流采集器的输入为各桥臂的检测电流，内部经过半波整流，截取和桥臂电压实际方向为关联参考方向的半个周期，再以此为基准生成完整的正弦波，输出各桥臂反馈电流i′xyz；
步骤(8)中的开关信号选择模块，是通过判断桥臂检测电流ixyz来选择模块的输出值，当桥臂电流和桥臂电压的实际方向为关联参考方向时，开关信号选择模块输出各桥臂公共PWM占空比参考值d* xyz和占空比增量Δdl-rz的和值；当桥臂电流反向时，开关信号选择模块输出0值，闭锁相应的桥臂子模块，即使桥臂处于短路状态。
为提高插电式混合电动汽车的充电效率，提高充电时的功率因数，本公开采用半波电流充电的技术方案。由于每个桥臂的电压方向是固定不变的，即按照图1所示的电压参考方向uxyz＞0，但由于采用单相交流电源充电，故桥臂电流是交流电流，所以在一个电流周期内前半周期和后半周期的功率吸收方向相反，具体表现在下面两个式子：
Figure GDA0002675342440000151
由于本公开MMC采用移相载波调制方式，故桥臂电压的大小可以通过开关来调节，所以当控制开关使得桥臂电压在桥臂吸收功率为正时存在，在桥臂吸收功率为负的半个电流周期令桥臂电压为零，使桥臂退出工作状态，只充当电流通路，以实现桥臂的吸收功率始终为正的半波电流充电方法。同时从上面的功率表达式可以看到，通过调整桥臂电流或桥臂电压可以实现桥臂吸收功率的调节。
从上述半波充电的工作方式来看，结合图1所给出的典型拓扑结构，以A相为例可以看出左侧MMC的A相上桥臂与右侧MMC的A相下桥臂总是处于同时工作的状态，同理左侧MMC的A相下桥臂与右侧MMC的A相上桥臂总是处于同时工作的状态，所以为了实现充电过程中的上下桥臂SOC均衡控制和三相桥臂之间的SOC均衡控制，将每相桥臂电流做如下分解：
ixyz＝i*+Δixyz+Δixy
通过桥臂电流的增量来分配各桥臂之间的吸收功率，而不会影响变换器的总吸收功率。同样以A相为例阐述上下桥臂SOC均衡的控制原理，加入上下桥臂SOC均衡调节电流增益Δixy后，对应上下桥臂电流分别为：
ilAp＝i*+ΔilA
irAn＝i*-ΔilA
可以看到两电流之和只与桥臂电流基本给定值有关，所以不会因为上下桥臂SOC均衡调节影响吸收的总功率。
三相桥臂之间的SOC均衡利用桥臂电流中的Δixyz来实现，具体来说是在变换器的一侧MMC中同时工作的三相桥臂之间进行平衡，是通过检测三相桥臂的SOC不平衡程度，通过比例控制器得到对应每个桥臂的电流增量，所以本质上是在三相桥臂之间形成环流，同样不会影响充电过程中的总吸收功率。
左右桥臂均衡控制器针对的是左侧MMC三相上(或下)桥臂与右侧MMC三相上(或下)桥臂之间进行，当左右两侧的总SOC不均衡时，利用它们的差值通过控制器对两侧的桥臂子模块占空比进行调整，使得SOC较大的一侧在非运行的半个周期内实现短暂的开通，为SOC较低的一侧提供一定的功率，同时在SOC较低的一侧的运行的半个周期内叠加一个正的占空比，提高其桥臂电压，增加其吸收功率，从而实现两侧桥臂SOC的均衡。
各子模块的SOC均衡是利用微调控制器，通过子模块SOC与桥臂平均SOC之间的差值，确定各子模块的占空比增量，从而调节各子模块SOC的增长速率，从而实现同一桥臂各子模块之间的SOC均衡。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种插电式混合电动汽车充电系统，包括：
“背靠背”模块化多电平变换器拓扑结构和控制系统，其中：
所述拓扑结构包括分别位于该变换器左、右两侧的两组三相桥臂，位于所述变换器左侧的一组三相桥臂与三相发电机定子绕组对应连接，位于所述变换器右侧的另一组三相桥臂与三相电动机定子绕组对应连接，外接单相交流电源跨接在所述三相发电机定子绕组与所述三相电动机定子绕组各自的中性点之间；每组每相桥臂均包括上桥臂、下桥臂这两个桥臂，所述上桥臂或下桥臂中的每个桥臂均包括串联连接的一个电感和多个子模块；
所述控制系统包括综合SOC均衡控制器、桥臂控制器、SOC计算模块、归一化单元A和PWM信号发生器；所述桥臂控制器为多个，所述综合SOC均衡控制器与各个所述桥臂控制器连接，各个所述桥臂控制器的输出端连接所述PWM信号发生器，并由所述PWM信号发生器控制所述子模块中的开关管；
每个所述子模块配置一个所述SOC计算模块，检测流过各个所述子模块内的电池单元的电流ixyz1、ixyz2、……、ixyzN，经过所述SOC计算模块得到各个所述子模块内的所述电池单元的SOC检测值SOCxyz1、SOCxyz2、……、SOCxyzN，其中x＝l、r，分别表示所述变换器的左侧三相桥臂和右侧三相桥臂，y＝a、b、c，分别表示所述变换器某一侧三相桥臂的每一相，z＝p、n，分别表示所述上、下桥臂，N表示所述每个桥臂中所述子模块的数量；
所述归一化单元A对所述外接单相交流电源的电压us进行处理，得到相应的单位幅值电源电压usu；
所述综合SOC均衡控制器包括上下桥臂SOC均衡控制器、相间桥臂SOC均衡控制器、左右桥臂SOC均衡控制器、桥臂电流控制器、反馈电流采集器、开关信号选择模块、求平均值单元A、求平均值单元B和乘法器I；所述每个桥臂配置一个所述桥臂电流控制器、一个所述求平均值单元A、一个所述开关信号选择模块和一个所述反馈电流采集器，每一对同时工作的所述上、下桥臂共用一个所述上下桥臂SOC均衡控制器，每组三相的所述上桥臂共用一个所述求平均值单元B和一个所述相间桥臂SOC均衡控制器，每组三相的所述下桥臂共用一个所述求平均值单元B和一个所述相间桥臂SOC均衡控制器，两组三相的所述上桥臂共用一个所述左右桥臂SOC均衡控制器，两组三相的所述下桥臂共用一个所述左右桥臂SOC均衡控制器，所述上下桥臂SOC均衡控制器、所述相间桥臂SOC均衡控制器和所述左右桥臂SOC均衡控制器的每个都配置一个所述乘法器I，所有所述乘法器I共用一个所述归一化单元A；
所述每个桥臂的所述SOC计算模块与该桥臂对应的所述求平均值单元A连接，所述求平均值单元A输出的所述每个桥臂的SOC平均值
Figure FDA0002675342430000021
分别送入所述上下桥臂SOC均衡控制器和所述求平均值单元B中，所述求平均值单元B分别与所述相间桥臂SOC均衡控制器、所述左右桥臂SOC均衡控制器连接，所述上下桥臂SOC均衡控制器和所述相间桥臂SOC均衡控制器分别经过各自的所述乘法器I与该桥臂对应的所述桥臂电流控制器相连，同时与该桥臂对应的所述反馈电流采集器的输出也送入对应的所述桥臂电流控制器，所述桥臂电流控制器的输出送入该桥臂对应的所述开关信号选择模块，所述左右桥臂SOC均衡控制器经过其对应的所述乘法器I与所述开关信号选择模块相连，所述开关信号选择模块的输出与该桥臂对应的所述桥臂控制器相连；
所述每个桥臂配置一个所述桥臂控制器，每个所述桥臂控制器包括N个子模块微调控制器和N个加法器；每个所述子模块微调控制器经对应的所述加法器后再与所述PWM信号发生器连接；
所述综合SOC均衡控制器根据所述每个桥臂中各个所述子模块的所述SOC检测值，进行所述桥臂控制器的均衡控制，以驱动各个所述子模块中的所述开关管动作，使得所述每个桥臂仅工作在桥臂电流ixyz的半个周期，保证各个所述子模块内的所述电池单元始终处于充电状态；
所述综合SOC均衡控制器将同时工作的所述上、下桥臂的SOC平均值
Figure FDA0002675342430000031
和
Figure FDA0002675342430000032
送入所述上下桥臂SOC均衡控制器得到对应的所述上、下桥臂的电流参考值增量Δixy；其中当x＝l时x′＝r，当x＝r时x′＝l；
将所述变换器同一侧的每组三相桥臂的SOC平均值
Figure FDA0002675342430000033
和所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000034
送入所述相间桥臂SOC均衡控制器得到该组各相桥臂的电流参考值增量Δixyz；
将所述每个桥臂的所述桥臂电流ixyz，经所述反馈电流采集器得到对应的桥臂反馈电流i′xyz，将所述桥臂反馈电流i′xyz、桥臂电流给定基准值i*、对应的所述电流参考值增量Δixy和Δixyz经过对应的所述桥臂电流控制器，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比参考值d* xyz；
将SOC平均值
Figure FDA0002675342430000035
和
Figure FDA0002675342430000036
经过所述左右桥臂SOC均衡控制器得到输出值Dl-rz，与所述单位幅值电源电压usu相乘后得到所述两组三相桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz；
将所述公共PWM占空比参考值d* xyz、所述PWM占空比增量Δdl-rz以及所述桥臂电流ixyz经过所述开关信号选择模块，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比dxyz；
将所述SOC检测值SOCxyzN与所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000041
送入到第N个所述子模块微调控制器进行处理，得到第N个所述子模块的占空比增量ΔdxyzN，然后再与对应的所述公共PWM占空比dxyz通过对应的所述加法器相加，得到第N个所述子模块的PWM占空比dxyzN，送到所述PWM信号发生器，产生各个所述子模块的PWM控制信号，以控制各个所述子模块中的所述开关管，实现各个所述子模块的SOC均衡控制。
2.如权利要求1所述的一种插电式混合电动汽车充电系统，其中每个所述子模块包括：由串联连接的两个所述开关管构成的串联电路、与该串联电路并联连接的一个电容，其中一个所述电池单元与所述电容并联。
3.基于权利要求1-2中任一项所述的插电式混合电动汽车充电系统的控制方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)检测各个所述子模块中流过所述电池单元的电流ixyz1、ixyz2、……、ixyzN，经过所述SOC计算模块，得到各个所述子模块内的所述电池单元的SOC检测值SOCxyz1、SOCxyz2、……、SOCxyzN，再通过所述求平均值单元A，得到所述每个桥臂的SOC平均值
Figure FDA0002675342430000042
(2)将所述外接单相交流电源的电压us，经过所述归一化单元A处理，得到相应的单位幅值电源电压usu；
(3)将同时工作的所述上、下桥臂的SOC平均值
Figure FDA0002675342430000043
和
Figure FDA0002675342430000044
送入所述上下桥臂SOC均衡控制器，得到的输出值Ixy与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后，得到对应的所述上、下桥臂的电流参考值增量Δixy；其中当x＝l时x′＝r，当x＝r时x′＝l；
(4)将所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000051
送入所述求平均值单元B，得到所述变换器同一侧的每组三相桥臂的所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000052
将所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000053
和
Figure FDA0002675342430000054
送入所述相间桥臂SOC均衡控制器，得到的输出值Ixyz与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后，得到该组各相桥臂的电流参考值增量Δixyz；
(5)检测所述每个桥臂的所述桥臂电流ixyz，将所述桥臂电流ixyz送入所述反馈电流采集器，得到对应的所述桥臂反馈电流i′xyz；
(6)将所述桥臂反馈电流i′xyz、所述桥臂电流给定基准值i*、对应的所述电流参考值增量Δixyz和Δixy送入所述桥臂电流控制器，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比参考值d* xyz；
(7)将所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000055
和
Figure FDA0002675342430000056
通过所述左右桥臂SOC均衡控制器得到输出值Dl-rz，与所述单位幅值电源电压usu经对应的所述乘法器I相乘后得到所述两组三相桥臂的PWM占空比增量Δdl-rz；
(8)将所述公共PWM占空比参考值d* xyz、所述PWM占空比增量Δdl-rz以及所述桥臂电流ixyz经过所述开关信号选择模块，得到所述每个桥臂的公共PWM占空比dxyz；
(9)将所述SOC检测值SOCxyzN与所述SOC平均值
Figure FDA0002675342430000057
送入到第N个所述子模块微调控制器进行处理，得到第N个所述子模块的占空比增量ΔdxyzN，然后再与对应的所述公共PWM占空比dxyz通过对应的所述加法器相加，得到第N个所述子模块的PWM占空比dxyzN；
(10)将所述PWM占空比dxyzN送到所述PWM信号发生器，产生各个所述子模块的PWM控制信号，以控制各个所述子模块中的所述开关管。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征是：所述步骤(5)中，所述反馈电流采集器的输入为所述桥臂电流ixyz，内部经过半波整流，截取和桥臂电压实际方向为关联参考方向的半个周期，再以此为基准生成完整的正弦波，输出所述桥臂反馈电流i′xyz。
5.如权利要求3所述的控制方法，其特征是：所述步骤(8)中，所述开关信号选择模块是通过判断所述桥臂电流ixyz来选择输出值，当所述桥臂电流ixyz和桥臂电压实际方向为关联参考方向时，所述开关信号选择模块输出所述公共PWM占空比参考值d* xyz和所述PWM占空比增量Δdl-rz的和值；当所述桥臂电流ixyz反向时，所述开关信号选择模块输出0值，闭锁相应桥臂的所述子模块，以使该桥臂处于短路状态。
6.一种插电式混合电动汽车，其特征是：采用如权利要求1-2中任一项所述的充电系统和/或采用权利要求3-5中任一项所述的控制方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111434512B (zh) * 2019-06-30 2021-01-01 比亚迪股份有限公司 一种能量转换装置、动力系统及车辆
CN112389236B (zh) * 2019-08-15 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 一种汽车及能量转换装置
CN111404410A (zh) * 2019-12-27 2020-07-10 华北电力大学（保定） 一种基于mmc的多端口交直流变换器及其控制方法
CN111688539B (zh) * 2020-06-04 2023-07-28 国网天津市电力公司电力科学研究院 多电平储能型电动汽车直流充电优化控制系统及方法
KR20220141599A (ko) * 2021-04-13 2022-10-20 현대자동차주식회사 전기자동차의 배터리팩 용량 균등화 방법
CN117639009A (zh) * 2023-11-07 2024-03-01 华南理工大学 基于电容电压修正的储能型mmc荷电状态均衡方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956926B (zh) * 2014-05-15 2016-05-25 山东大学 一种模块化多电平变换器的低频运行综合控制系统及方法
KR20160008753A (ko) * 2014-07-15 2016-01-25 전남대학교산학협력단 서브 모듈 그룹간의 전압 밸런싱을 수행할 수 있는 모듈형 멀티레벨 컨버터의 스위칭 방법
CN104158211B (zh) * 2014-07-25 2016-03-23 山东大学 基于模块化多电平变换器的多电源并网系统控制方法
CN106452136B (zh) * 2016-06-20 2019-04-02 清华大学 一种用于能源互联网的多端口电力电子变换器
CN105946849B (zh) * 2016-06-27 2019-03-26 山东大学 一种插电式混合电动汽车综合变换系统拓扑结构及方法

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