CN111267648B - 一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法，其中，电动汽车双向充放电系统主要由DC/DC变换器与ANPC变流器构成，电动汽车双向充放电系统可自动判断并运行于单级模式或是双级模式。双级运行模式下，控制分两部分：ANPC变流器采用电压外环电流内环PI调节器控制，实现稳定母线电压；DC/DC变换器主要实现对电动汽车电池的恒压、恒功率以及恒流充放电控制；单级运行模式下，DC/DC变换器停止运行，由ANPC变流器独自完成电动汽车电池的恒压、恒功率以及恒流充放电控制，控制方式灵活，提高了电动汽车双向充放电系统的运行效率。

Description

一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车充电机技术领域，特别涉及一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法。
背景技术
近年来，环境污染的加剧、能源的短缺、温室效应等成为当今社会亟待解决的问题，而随着全球汽车保有量的与日俱增，更加加剧了这些问题；为了应对能源危机以及环境污染，交通能源转型势在必行，因此，电动新能源汽车得到了越来越多国家、汽车厂商的重视。发展新能源电动汽车也是我国的重要战略，新能源电动汽车广泛应用于城市公共交通、物流车领域、乘用车领域等。充电设施是新能源电动汽车产业发展的关键，我国已建成全球最大规模的电动汽车充电设施，但存在充电慢、效率低、安全隐患等问题，严重制约电动汽车发展与普及，开发安全高效、快速便捷的高性能充电系统迫在眉睫。大功率充电能显著缩短充电时间，让充电像加油一样方便，解决充电焦虑问题，满足长续航电动汽车快速充电需求。目前，大功率充电系统还存在效率低、占地面积大、安全隐患、与电网互动差、标准缺乏等问题，大功率双向充放电产品尚属空白。
为了解决上述问题，提出了公布号为“CN104953686A”，名称为“一种电动汽车储能充放电虚拟同步发电机控制方法”的中国发明专利申请，该专利采用虚拟同步机控制策略对AC/DC变流器进行控制，采用电压外环和电流内环的双环控制策略对DC/DC变换器进行控制，该专利可完成对AC/DC变流器和DC/DC变换器的控制，但是不能根据实际需求控制AC/DC变流器和DC/DC变换器的工作模式，其控制方式不灵活，造成电动汽车充放电效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车双向充放电系统及其控制方法，用于解决现有技术中电动汽车的充电方式不灵活及充放电效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车双向充放电系统的控制方法，包括AC/DC变流器控制策略和/或DC/DC变换器控制策略；
AC/DC变流器控制策略的控制过程如下：将d轴电流设定值与d轴电流实际值作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行相应处理，得到的输出值用于生成AC/DC变流器中开关管的控制信号；其中，所述d轴电流设定值为：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将AC/DC变流器直流侧电压实时值与电压设定值作差，得到直流电压差值，将直流电压差值进行调节处理，得到直流电压调节值，将直流电压调节值作为d轴电流设定值；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，将电池电压实际值与恒压浮充电压设定值作差，得到电池电压差值，将电池电压差值进行调节处理，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为d轴电流设定值；
DC/DC变换器控制策略的控制过程如下：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将所述电池电压调节值作为电流设定值，将电流设定值与电池电流实际值作差，得到电流差值，将电流差值进行调节处理，调节处理后得到的调节值用于生成DC/DC变换器中开关管的控制信号；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，输出用于控制DC/DC变换器停止运行的信号。
本发明的有益效果是：
当电动汽车双向充放电系统处于单级工作模式时，分别选择相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，实现对电动汽车的充放电控制；当电动汽车双向充放电系统处于双极工作模式时，分别选择其他相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，实现对电动汽车的充放电控制，其控制方式灵活，可以根据实际情况选择相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，提高了电动汽车的充放电效率。
为了对电池电压调节值的大小进行控制，还包括将得到的电池电压调节值进行限幅控制的步骤，所述限幅控制的下限值为：功率控制输出值或电池电流设定值；其中，将电池功率设定值与电池功率实际值作差，得到电池功率差值，将电池功率差值进行调节处理，得到所述功率控制输出值；所述电池功率实际值为电池电压实际值与电池电流实际值的乘积。
进一步地，设置了限幅控制的下限值的选择依据，当电池处于恒功率模式下，所述限幅控制的下限值为功率控制输出值；当电池处于恒流模式下，所述限幅控制的下限值为电池电流设定值。
为了判断电动汽车双向充放电系统处于何种运行模式，可根据电池电压实际值来判断电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式或单级运行模式：若电池电压逐渐升高至电压滞环上限值，电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式；若电池电压逐渐下降至电压滞环下限值，电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式；其中，电压滞环上限值大于所述电压滞环下限值。
本发明还提供了一种电动汽车双向充放电系统，包括包括AC/DC变流器和与所述AC/DC变流器相连的DC/DC变换器，所述AC/DC变流器用于连接电网，所述DC/DC变换器用于连接电动汽车电池；还包括控制装置，控制装置包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现如下方法：
AC/DC变流器控制策略的控制过程如下：将d轴电流设定值与d轴电流实际值作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行相应处理，得到的输出值用于生成AC/DC变流器中开关管的控制信号；其中，所述d轴电流设定值为：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将AC/DC变流器直流侧电压实时值与电压设定值作差，得到直流电压差值，将直流电压差值进行调节处理，得到直流电压调节值，将直流电压调节值作为d轴电流设定值；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，将电池电压实际值与恒压浮充电压设定值作差，得到电池电压差值，将电池电压差值进行调节处理，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为d轴电流设定值；
DC/DC变换器控制策略的控制过程如下：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将所述电池电压调节值作为电流设定值，将电流设定值与电池电流实际值作差，得到电流差值，将电流差值进行调节处理，调节处理后得到的调节值用于生成DC/DC变换器中开关管的控制信号；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，输出用于控制DC/DC变换器停止运行的信号。
本发明的有益效果是：
当电动汽车双向充放电系统处于单级工作模式时，分别选择相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，实现对电动汽车的充放电控制；当电动汽车双向充放电系统处于双极工作模式时，分别选择其他相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，实现对电动汽车的充放电控制，其控制方式灵活，可以根据实际情况选择相应的控制策略控制AC/DC变流器和DC/DC变换器，提高了电动汽车的充放电效率。
为了对电池电压调节值的大小进行控制，还包括将得到的电池电压调节值进行限幅控制的步骤，所述限幅控制的下限值为：功率控制输出值或电池电流设定值；其中，将电池功率设定值与电池功率实际值作差，得到电池功率差值，将电池功率差值进行调节处理，得到所述功率控制输出值；所述电池功率实际值为电池电压实际值与电池电流实际值的乘积。
进一步地，设置了限幅控制的下限值的选择依据，当电池处于恒功率模式下，所述限幅控制的下限值为功率控制输出值；当电池处于恒流模式下，所述限幅控制的下限值为电池电流设定值。
为了判断电动汽车双向充放电系统处于何种运行模式，可根据电池电压实际值来判断电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式或单级运行模式：若电池电压逐渐升高至电压滞环上限值，电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式；若电池电压逐渐下降至电压滞环下限值，电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式；其中，所述电压滞环上限值大于所述电压滞环下限值。
为了能够对电动汽车稳压充电，所述AC/DC变流器为ANPC变流器。
附图说明
图1为本发明的电动汽车双向充放电系统的电路结构图；
图2为本发明的单双级工作模式的原理示意图；
图3为本发明的DC/DC变换器的控制策略图；
图4为本发明的限幅控制的下限值选择原理示意图；
图5为本发明的AC/DC变流器的控制策略图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
电动汽车双向充放电系统实施例：
本实施例的电动汽车双向充放电系统，如图1所示，包括AC/DC变流器和与AC/DC变流器相连的DC/DC变换器，AC/DC变流器采用的是ANPC变流器，ANPC变流器用于连接电网，DC/DC变换器用于连接电动汽车电池；还包括控制装置，控制装置包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中实现电网向电动汽车充电及电动汽车向电网放电。
电动汽车双向充放电方法实施例：
对上述电动汽车双向充放电系统进行控制的方法包括以下过程：
采用ANPC+DC/DC两级拓扑作为大功率双向充电机模块的结构，使电动汽车双向充放电系统产生了两种运行模式，分别是单级运行模式和双极运行模式，其中，单级运行模式对应于只有ANPC变流器参与工作，双级运行模式对应于ANPC变流器与DCDC变换器同时参与工作。双级运行模式下，控制分两部分：ANPC变流器采用电压外环电流内环PI调节器控制，实现稳定母线电压Vdc；DC/DC变换器级主要实现对电动汽车电池的恒压、恒功率以及恒流充放电控制。单级运行模式下，DC/DC变换器停止运行，将三个半桥的开关管S1、S3、S5闭合，开关管S2、S4、S6断开；ANPC变流器独自完成电动汽车电池的恒压、恒功率以及恒流充放电控制。单级运行模式与双极运行模式的判断依据如图2所示，若电池电压逐渐升高至电压滞环上限值VH，电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式；若电池电压逐渐下降至电压滞环下限值VL，电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式；其中，电压滞环上限值VH大于电压滞环下限值VL。
ANPC变流器控制策略的控制过程如下：如图5所示，实时采样交流电流Ia、Ib、Ic，通过abc/dq变换，从abc坐标系下转换为dq坐标系下Id_fbk、Iq_fbk，将Id_fbk作为d轴电流实际值、将Iq_fbk作为q轴电流实际值。
当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，S_flag＝0，开关拨到上端，母线电压稳压环PIU开始工作，将ANPC变流器直流侧电压实时值Vdc与电压设定值Vref作差，得到直流电压差值，将直流电压差值经过PIU调节后输出，得到直流电压调节值，将直流电压调节值作为d轴电流设定值Id_ref，将d轴电流设定值Id_ref与d轴电流实际值Id_fbk作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将q轴电流设定值Iq_ref与q轴电流实际值Iq_fbk作差，经过调节处理，得到q轴电流校准值，将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行坐标转换处理，得到的输出值用于生成ANPC变流器中开关管的控制信号SVPWM，使母线电压稳定于设定值Vref附近。
当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，S_flag＝1，开关拨到下端，电池电压稳压环PIV调节器开始工作，将电池电压实际值Vbat与恒压浮充电压设定值Vcharge_ref作差，得到电池电压差值，将电池电压差值经过PIV调节后输出，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为d轴电流设定值Id_ref，将d轴电流设定值Id_ref与d轴电流实际值Id_fbk作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行相应处理，得到的输出值用于生成ANPC变流器中开关管的控制信号SVPWM，实现对电动汽车电池的恒流、恒功率以及恒压充放电控制。
在对ANPC变流器进行控制时，还对电池电压调节值进行限幅控制，如图4所示，限幅控制的下限值为：功率控制输出值或电池电流设定值I_ref，功率控制输出值对应图中的功率环PIP调节器的输出值；获取电池电压与电池电流的实时值Vbat、Ibat，计算出电池功率实际值Pbat，其与功率设定值Pref作差，将偏差值e＝Pref-Pbat送入功率环PIP调节器进行比例积分运算，得到功率环PIP调节器的输出量：
Figure BDA0001891986100000061
其中，e(t)为PI调节器的输入，在这里为偏差值e＝Ubat-Uref，u(t)为输出量，kp为PI调节器的比例系数，ki为PI调节器的积分系数。
根据充电模式S_mode，若是恒功率充电模式，则将开关处于拨到上端的状态，Imin取值为功率环PIP调节器的输出；若是恒电流模式，则开关拨到下端的状态，Imin取值为电池电流设定值I_ref；结合图3，电压环PIV的下限值为Imin，上限值Imax取0.1倍额定放电电流，当电池电压Vbat小于恒压浮充电压设定值Vcharge_ref时，e＝Vbat-Vcharge_ref＜0，电压环输出一直减小，直到下饱和，电压环的输出被限制为Imin，此时电压环等同于未工作，电动汽车双向充放电系统实际按恒功率或者恒电流值进行充放电。当对电池进行充电，电池电压Vbat增大，当大于恒压浮充电压设定值Vcharge_ref时，e＝Vbat-Vcharge_ref＞0，电压环退出饱和，工作于恒电压模式，最终将电池稳定与恒压浮充电压设定值处。
DC/DC变换器控制策略的控制过程如下：如图3所示，当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，S_flag＝0，开关拨到下端，电池电压稳压环PIV调节器开始工作，将电池电压实际值Vbat与恒压浮充电压设定值Vcharge_ref作差，得到电池电压差值，将电池电压差值经过PIV调节后输出，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为电流设定值Id_ref，将电流设定值Id_ref与电池电流实际值作差，得到电流差值，将电流差值进行调节处理，调节处理后得到的调节值用于生成DC/DC变换器中开关管的控制信号，此时，DC/DC变换器的开关管按照PWM控制信号导通关断，实现对电动汽车电池的恒压、恒功率以及恒流充放电控制。
需说明的是，这里的生成电池电压调节值的过程与上述在对ANPC变流器处于单级运行模式下生成电池电压调节值的过程一致。而且，在对DC/DC变换器进行控制时，对电池电压调节值作了限幅处理，其限幅处理的过程与上述ANPC变流器的限幅处理过程一样，在这里不再叙述。
当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，S_flag＝1时，开关拨到上端，输出用于控制DC/DC变换器停止运行的信号，即DC/DC变换器的开关管S1、S3、S5一直导通，开关管S2、S4、S6一直关断。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动汽车双向充放电系统的控制方法，其特征在于，包括AC/DC变流器控制策略和DC/DC变换器控制策略；
AC/DC变流器控制策略的控制过程如下：将d轴电流设定值与d轴电流实际值作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行相应处理，得到的输出值用于生成AC/DC变流器中开关管的控制信号；其中，所述d轴电流设定值为：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将AC/DC变流器直流侧电压实时值与电压设定值作差，得到直流电压差值，将直流电压差值进行调节处理，得到直流电压调节值，将直流电压调节值作为d轴电流设定值；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，将电池电压实际值与恒压浮充电压设定值作差，得到电池电压差值，将电池电压差值进行调节处理，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为d轴电流设定值；
DC/DC变换器控制策略的控制过程如下：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将所述电池电压调节值作为电流设定值，将电流设定值与电池电流实际值作差，得到电流差值，将电流差值进行调节处理，调节处理后得到的调节值用于生成DC/DC变换器中开关管的控制信号；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，输出用于控制DC/DC变换器停止运行的信号；
所述电动汽车双向充放电系统根据电池电压实际值来判断电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式或单级运行模式，从而实现电动汽车双向充放电系统运行模式的单双级自动切换：若电池电压逐渐升高至电压滞环上限值，电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式，超过上限值时自动切换为单级运行模式；若电池电压逐渐下降至电压滞环下限值，电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式，低于下限值时自动切换为双级运行模式；其中，所述电压滞环上限值大于所述电压滞环下限值。
2.根据权利要求1所述的电动汽车双向充放电系统的控制方法，其特征在于，还包括将得到的电池电压调节值进行限幅控制的步骤，所述限幅控制的下限值为：功率控制输出值或电池电流设定值；其中，将电池功率设定值与电池功率实际值作差，得到电池功率差值，将电池功率差值进行调节处理，得到所述功率控制输出值；所述电池功率实际值为电池电压实际值与电池电流实际值的乘积。
3.根据权利要求2所述的电动汽车双向充放电系统的控制方法，其特征在于，当电池处于恒功率模式下，所述限幅控制的下限值为功率控制输出值；当电池处于恒流模式下，所述限幅控制的下限值为电池电流设定值。
4.一种电动汽车双向充放电系统，其特征在于，包括AC/DC变流器和与所述AC/DC变流器相连的DC/DC变换器，所述AC/DC变流器用于连接电网，所述DC/DC变换器用于连接电动汽车电池；还包括控制装置，控制装置包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现如下方法：
AC/DC变流器控制策略的控制过程如下：将d轴电流设定值与d轴电流实际值作差，经过调节处理，得到d轴电流校准值；将d轴电流校准值与相应的q轴电流校准值进行相应处理，得到的输出值用于生成AC/DC变流器中开关管的控制信号；其中，所述d轴电流设定值为：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将AC/DC变流器直流侧电压实时值与电压设定值作差，得到直流电压差值，将直流电压差值进行调节处理，得到直流电压调节值，将直流电压调节值作为d轴电流设定值；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，将电池电压实际值与恒压浮充电压设定值作差，得到电池电压差值，将电池电压差值进行调节处理，得到电池电压调节值，将电池电压调节值作为d轴电流设定值；
DC/DC变换器控制策略的控制过程如下：当电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式下，将所述电池电压调节值作为电流设定值，将电流设定值与电池电流实际值作差，得到电流差值，将电流差值进行调节处理，调节处理后得到的调节值用于生成DC/DC变换器中开关管的控制信号；当电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式下，输出用于控制DC/DC变换器停止运行的信号；
所述电动汽车双向充放电系统根据电池电压实际值来判断电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式或单级运行模式，从而实现电动汽车双向充放电系统运行模式的单双级自动切换：若电池电压逐渐升高至电压滞环上限值，电动汽车双向充放电系统处于双级运行模式，超过上限值时自动切换为单级运行模式；若电池电压逐渐下降至电压滞环下限值，电动汽车双向充放电系统处于单级运行模式，低于下限值时自动切换为双级运行模式；其中，所述电压滞环上限值大于所述电压滞环下限值。
5.根据权利要求4所述的电动汽车双向充放电系统，其特征在于，还包括将得到的电池电压调节值进行限幅控制的步骤，所述限幅控制的下限值为：功率控制输出值或电池电流设定值；其中，将电池功率设定值与电池功率实际值作差，得到电池功率差值，将电池功率差值进行调节处理，得到所述功率控制输出值；所述电池功率实际值为电池电压实际值与电池电流实际值的乘积。
6.根据权利要求5所述的电动汽车双向充放电系统，其特征在于，当电池处于恒功率模式下，所述限幅控制的下限值为功率控制输出值；当电池处于恒流模式下，所述限幅控制的下限值为电池电流设定值。
7.根据权利要求4所述的电动汽车双向充放电系统，其特征在于，所述AC/DC变流器为ANPC变流器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11569668B2 (en) * 2020-07-14 2023-01-31 Igrenenergi, Inc. System and method for dynamic balancing power in a battery pack

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6166832B1 (ja) * 2016-11-16 2017-07-19 田淵電機株式会社 系統連系用電力変換装置、及びその出力電流制御方法
CN108667036A (zh) * 2017-03-28 2018-10-16 国家电网公司 一种电动汽车v2g变换器控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1159632C (zh) * 2002-03-28 2004-07-28 艾默生网络能源有限公司 恒流恒压调节器及使用该恒流恒压调节器的充电器
JP5870740B2 (ja) * 2012-02-20 2016-03-01 株式会社明電舎 電力貯蔵用電力変換器の二次電池充電制御装置および二次電池充電制御方法
CN103701155B (zh) * 2013-10-11 2016-08-17 许继电气股份有限公司 一种光伏并网逆变器有功调度控制方法
CN106849302B (zh) * 2017-03-14 2019-04-30 合肥工业大学智能制造技术研究院 一种电动汽车用三级式无线电能传输系统
CN107528336B (zh) * 2017-08-18 2020-02-21 许继电气股份有限公司 一种基于虚拟同步机的储能变流器及其控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6166832B1 (ja) * 2016-11-16 2017-07-19 田淵電機株式会社 系統連系用電力変換装置、及びその出力電流制御方法
CN108667036A (zh) * 2017-03-28 2018-10-16 国家电网公司 一种电动汽车v2g变换器控制方法

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