CN112046312A - 汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法，该充电机通过电动汽车上存在的元器件，对电池进行充电；首先，采样电池充电电流，通过PI控制器后获得给定充电电压Vb *；再采样电池充电电压，通过PI控制器后除以3得到电机绕组相电流给定值Ip *；接着，采样电机绕组相电流，通过经PI控制器后获得其对应的开关管驱动信号占空比；最后对开关管驱动信号进行占空比平均化处理，并经过PWM调制后生成开关管驱动信号。本发明提出的充电机无需额外添加元器件，利用电动汽车内存在的元器件便可对电池进行大功率直流充电，有效降低了充电机成本；并在确保电动汽车充电期间保持静止的前提下，有效降低电机相电流纹波。

Description

汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法，属于电力电子与电力传动领域，可应用于新能源汽车车载充电应用场合。
背景技术
相比于传统的内燃机汽车，电动汽车具有节能、环保、高效等优势。电动机驱动噪声小，易于控制，可以获得良好的稳态特性和实现四象限的运转。作为电动汽车的关键技术，电池充电技术与电动汽车的推广息息相关。根据电动汽车充电机所放位置的不同，电动汽车充电机可以分为非车载充电机和车载充电机。非车载充电机又称为充电桩，一般放置在大型充电站中，旨在快速充电。但是充电桩的建设面临着几大困难问题，如需要大面积的土地、建设费用高昂、建设地点选择、区域建设密度等。相对而言，车载充电机携带便捷，充电十分简易灵活，因此成为许多生产厂家和用户的首选。
然而，传统车载充电机在一定程度上将增加电动汽车的重量，而电池的容量本身就不大，这将严重影响电动汽车续航里程。另外，由于传统车载充电机需要额外的一套设备，这将增加电动汽车的成本。幸运的是，作为近年来开始广泛研究的新型充电系统，电驱重构型充电机系统通过共用、重构电驱系统的电力电子器件、电机绕组等，并通过对电路拓扑进行优化以及控制变换器使其实现整流、逆变、有源功率因数校正等功能，从而使电驱重构型充电机系统具有电驱、充电等功能。另外，电动汽车用电驱重构型充电机系统具有模块集成度高、能量存储密度高，充电和控制模式灵活，冗余性和可靠性高等特点，因此电驱重构型充电机系统在大功率、快速充电等场合具有很好得个发展前景。但是，目前对电驱重构型充电机的研究主要集中在交流充电场合，一般用于三相电驱系统，并且需要添加少量的功率器件，存在模式切换复杂等问题；对直流电驱重构型充电机系统，尤其是基于多相电驱系统的直流电驱重构型充电机系统鲜有研究。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法，该充电机不需要额外添加元器件，并且模式切换简单，在电动汽车空闲器件，通过将六相电机的两个中性点连接到直流电网上，实现电池的快速充电。
技术方案：一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机，包括电池、电容、第一三相逆变器、第二三相逆变器、六相永磁同步电机、直流电网接口；电池、电容、第一三相逆变器、第二三相逆变器分别并联；所述第一三相逆变器的输出端连接六相永磁同步电机的ABC相，所述第二三相逆变器的输出端连接六相永磁同步电机的UVW相；所述六相永磁同步电机的两个中性点引出，ABC相中性点O1连接直流电网接口的正极， UVW相中性点O2连接直流电网接口的负极。
电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：在每一个控制周期中，采样当前电池充电电流Ib，利用充电电流PI控制器，实时计算出电池的充电电压参考值Vb *；
步骤2：采样当前电池充电电压Vb，通过充电电压PI控制器，然后再除以3实时计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*；
步骤3：采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW，利用相电流PI 控制器，实时计算出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW；
步骤4：通过第一级平均值器，计算得到dA、dB、dC的平均值dm1和dU、dV、dW的平均值dm2，通过第二级平均值器，计算得到dm1、dm2的平均值dm；然后通过加法器计算得到第一三相逆变器下桥臂开关管S4、S5、S6驱动信号占空比d4、d5、d6以及第二三相逆变器上桥臂开关管S7、S8、S9驱动信号占空比d7、d8、d9；
步骤5：步骤4中计算得到的开关管S4、S5、S6的占空比d4、d5、d6与三角载波经过PWM调制后得到开关管S4、S5、S6的驱动信号，开关管S7、S8、S9的占空比d7、d8、 d9与三角载波通过移向模块移向后经过PWM调制后得到开关管S7、S8、S9的驱动信号；第一三相逆变器上桥臂开关管S1、S2、S3以及第二三相逆变器下桥臂开关管S10、S11、 S12驱动信号均为零。
进一步的，所述步骤1具体包括：将电池参考充电电流Ib *与当前电池充电电流Ib的差值eIb输入充电电流PI控制器，根据公式(1)计算出电池的充电电压参考值Vb *；
Figure RE-GDA0002736511910000021
式中，kIP和kII分别为充电电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量；当充电电压参考值Vb *大于电池最大允许充电电压Vbm，电池充电电压参考值Vb *取Vbm。
进一步的，所述步骤2具体包括：将电池充电电压参考值Vb *与当前电池充电电压Vb的差值eVb输入充电电压PI控制器，根据公式(2)计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*；
Figure RE-GDA0002736511910000031
式中，kVP和kVI分别为充电电压PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量；当六相永磁同步电机相电流参考值Ip*大于六相永磁同步电机最大允许电流Ipm，六相永磁同步电机相电流参考值Ip *取Ipm。
进一步的，所述步骤3具体包括：采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、 IU、IV、IW，根据公式(3)计算相电流误差epx(x＝A、B、C、U、V、W)输入相电流PI控制器，根据公式(4)计算出出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW；
Figure RE-GDA0002736511910000032
Figure RE-GDA0002736511910000033
式中，kpP和kpI分别为相电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量。
进一步的，所述步骤4中，首先通过第一级平均值器根据公式(5)计算dm1、dm2，然后通过第二级平均值器根据公式(5)计算dm，最后通过加法器根据公式(6)计算出三相逆变器中开关管S4、S5、S6、S7、S8、S9驱动信号占空比d4、d5、d6、d7、d8、d9；
Figure RE-GDA0002736511910000034
Figure RE-GDA0002736511910000035
进一步的，所述步骤5中，开关管S7、S8、S9的占空比d7、d8、d9与三角载波通过移向模块移向0.5开关周期后经过PWM调制后得到开关管S7、S8、S9的驱动信号。
有益效果：(1)该充电机充电期间只需要将六相电机的两个中性点连接到直流电网，对系统改动小，操作简单，适用性强。
(2)通过对流经电机绕组的电流独立控制，确保两套三相绕组电流分别相等，有效消除了充电期间电机产生的电磁转矩，进而确保了充电期间汽车保持静止。
(3)通过采用占空比均分策略和PWM移向技术，有效降低了电机绕组中的电流纹波。
(4)该充电机无需添加任何器件，只需要在原有电驱系统上，增加一套控制程序，便可对电池进行充电，有效降低了充电机成本。
附图说明
图1为一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法控制框图；
图2为依次相差二分之一周期的三角载波信号；
图3为充电电压、电流仿真结果；
图4为电机A相、B相、C相电流仿真结果；
图5为A相、U相电流以及其对应桥臂开关管驱动信号仿真结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机，包括电池1、电容2，第一三相逆变器3-1、第二三相逆变器3-2、六相永磁同步电机4、直流电网接口5。其中，第一三相逆变器3-1的输出端连接六相永磁同步电机ABC相，第二三相逆变器 3-2的输出端连接六相永磁同步电机UVW相；六相永磁同步电机4有两个中性点引出， ABC相中性点O1连接直流电网接口5正极，UVW相中性点O2连接直流电网接口5负极；电池、电容、第一三相逆变器3-1的输入端和第二三相逆变器3-2的输入端并联。
其控制方法包括如下步骤：
步骤1：在每一个控制周期中，采样当前电池充电电流Ib，利用充电电流PI控制器6，实时计算出电池的充电电压参考值Vb *。具体为：
将电池参考充电电流Ib *与当前电池充电电流Ib的差值eIb输入充电电流PI控制器，根据公式(1)计算出电池的充电电压参考值Vb *；
Figure RE-GDA0002736511910000041
式中，kIP和kII分别为充电电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量。当充电电压参考值Vb *大于电池最大允许充电电压Vbm，电池充电电压参考值Vb *取Vbm。
步骤2：采样当前电池充电电压Vb，通过充电电压PI控制器7，然后再除以3实时计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*。具体为：
将电池充电电压参考值Vb *与当前电池充电电压Vb的差值eVb输入充电电压PI控制器，根据公式(2)计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*；
Figure RE-GDA0002736511910000051
式中，kVP和kVI分别为充电电压PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量。当六相永磁同步电机相电流参考值Ip*大于六相永磁同步电机最大允许电流Ipm，六相永磁同步电机相电流参考值Ip *取Ipm。
步骤3：采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW，利用相电流PI 控制器(8)，实时计算出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW。具体为：
采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW，根据公式(3)计算相电流误差epx(x＝A、B、C、U、V、W)输入相电流PI控制器，根据公式(4)计算出出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW；
Figure RE-GDA0002736511910000052
Figure RE-GDA0002736511910000053
式中，kpP和kpI分别为相电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量。
步骤4：通过第一级平均值器9，计算得到dA、dB、dC的平均值dm1和dU、dV、dW的平均值dm2，通过第二级平均值器10，计算得到dm1、dm2的平均值dm；然后通过加法器11计算得到第一三相逆变器3-1的下桥臂开关管S4、S5、S6驱动信号占空比d4、d5、 d6以及第二三相逆变器3-2的上桥臂开关管S7、S8、S9驱动信号占空比d7、d8、d9。具体为：
首先通过第一级平均值器根据公式(5)计算dm1、dm2，然后通过第二级平均值器根据公式(5)计算dm，最后通过加法器根据公式(6)计算出三相逆变器中开关管S4、S5、S6、S7、S8、S9驱动信号占空比d4、d5、d6、d7、d8、d9；
Figure RE-GDA0002736511910000061
Figure RE-GDA0002736511910000062
步骤5：步骤4中计算得到的开关管S4、S5、S6的占空比d4、d5、d6与三角载波12 经过PWM调制13后得到开关管S4、S5、S6的驱动信号，开关管S7、S8、S9的占空比 d7、d8、d9与三角载波通过移向模块14移向后得到经过PWM调制后得到开关管S7、S8、 S9的驱动信号；第一三相逆变器(3-1)上桥臂开关管S1、S2、S3以及第二三相逆变器(3-2) 下桥臂开关管S10、S11、S12驱动信号均为零。具体为：
如图2所示，开关管S4、S5、S6的占空比d4、d5、d6与三角载波T1经过PWM调制后得到开关管S4、S5、S6的驱动信号，三角载波T1通过移向模块移向0.5开关周期后得到的三角载波T2，开关管S7、S8、S9的占空比d7、d8、d9与三角载波T2经过PWM调制后得到开关管S7、S8、S9的驱动信号。
本发明无需额外添加元器件，利用电动汽车内存在的元器件便可对电池进行大功率直流充电，有效降低了充电机成本；另外，本方法在确保电动汽车充电期间保持静止的前提下，有效降低了电机相电流纹波。
为验证本发明的技术问题，本实施例中将六相电机定子绕组等效为两套三组电感与电阻串联，建立简化的电驱重构型充电机系统电路拓扑结构，对本发明提出的一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机及其控制方法进行验证。
本实施例中，本发明方法得到的充电电压、电流仿真结果如图3所示，可以看出充电电压电流保持恒定，满足电池的充电需要。电机A相、B相、C相电流仿真结果如图 4所示，从图中可以看出，电机A相、B相、C、相电流相等，因此电机产生零电磁转矩，满足充电期间汽车保持静止的要求。A相、U相电流以及其对应桥臂开关管驱动信号仿真结果如图5所示，由于采用PWM移向技术，驱动信号S4、S7相位相差0.5开关周期，并且电机相电流纹波频率为20kHz，电机相电流纹波得到了有效抑制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机，其特征在于：包括电池(1)、电容(2)、第一三相逆变器(3-1)、第二三相逆变器(3-2)、六相永磁同步电机(4)、直流电网接口(5)；电池(1)、电容(2)、第一三相逆变器(3-1)、第二三相逆变器(3-2)分别并联；所述第一三相逆变器(3-1)的输出端连接六相永磁同步电机(4)的ABC相，所述第二三相逆变器(3-2)的输出端连接六相永磁同步电机(4)的UVW相；所述六相永磁同步电机(4)的两个中性点引出，ABC相中性点O1连接直流电网接口(5)的正极，UVW相中性点O2连接直流电网接口(5)的负极。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在每一个控制周期中，采样当前电池充电电流Ib，利用充电电流PI控制器(6)，实时计算出电池的充电电压参考值Vb *；
步骤2：采样当前电池充电电压Vb，通过充电电压PI控制器(7)，然后再除以3实时计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*；
步骤3：采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW，利用相电流PI控制器(8)，实时计算出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW；
步骤4：通过第一级平均值器(9)，计算得到dA、dB、dC的平均值dm1和dU、dV、dW的平均值dm2，通过第二级平均值器(10)，计算得到dm1、dm2的平均值dm；然后通过加法器(11)计算得到第一三相逆变器(3-1)下桥臂开关管S4、S5、S6驱动信号占空比d4、d5、d6以及第二三相逆变器(3-2)上桥臂开关管S7、S8、S9驱动信号占空比d7、d8、d9；
步骤5：步骤4中计算得到的开关管S4、S5、S6的占空比d4、d5、d6与三角载波(12)经过PWM调制(13)后得到开关管S4、S5、S6的驱动信号，开关管S7、S8、S9的占空比d7、d8、d9与三角载波通过移向模块(14)移向后经过PWM调制后得到开关管S7、S8、S9的驱动信号；第一三相逆变器(3-1)上桥臂开关管S1、S2、S3以及第二三相逆变器(3-2)下桥臂开关管S10、S11、S12驱动信号均为零。
3.根据权利要求2所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：将电池参考充电电流Ib *与当前电池充电电流Ib的差值eIb输入充电电流PI控制器，根据公式(1)计算出电池的充电电压参考值Vb *；
Figure FDA0002660305460000011
式中，kIP和kII分别为充电电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量；当充电电压参考值Vb *大于电池最大允许充电电压Vbm，电池充电电压参考值Vb *取Vbm。
4.根据权利要求2所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：将电池充电电压参考值Vb *与当前电池充电电压Vb的差值eVb输入充电电压PI控制器，根据公式(2)计算出六相永磁同步电机相电流参考值Ip*；
Figure FDA0002660305460000021
式中，kVP和kVI分别为充电电压PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量；当六相永磁同步电机相电流参考值Ip*大于六相永磁同步电机最大允许电流Ipm，六相永磁同步电机相电流参考值Ip *取Ipm。
5.根据权利要求2所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：采样当前六相永磁同步电机相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW，根据公式(3)计算相电流误差epx(x＝A、B、C、U、V、W)输入相电流PI控制器，根据公式(4)计算出出对应的开关管驱动信号占空比dA、dB、dC、dU、dV、dW；
Figure FDA0002660305460000022
Figure FDA0002660305460000023
式中，kpP和kpI分别为相电流PI控制器的比例增益和积分增益；s为复变量。
6.根据权利要求2所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于：所述步骤4中，首先通过第一级平均值器根据公式(5)计算dm1、dm2，然后通过第二级平均值器根据公式(5)计算dm，最后通过加法器根据公式(6)计算出三相逆变器中开关管S4、S5、S6、S7、S8、S9驱动信号占空比d4、d5、d6、d7、d8、d9；
Figure FDA0002660305460000024
Figure FDA0002660305460000031
7.根据权利要求2所述的电动汽车用六相电驱重构型直流快速充电机的控制方法，其特征在于：所述步骤5中，开关管S7、S8、S9的占空比d7、d8、d9与三角载波通过移向模块移向0.5开关周期后经过PWM调制后得到开关管S7、S8、S9的驱动信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113043891A (zh) * 2021-04-13 2021-06-29 南通大学 一种太阳能电动汽车集成充电机系统统一控制方法
CN115817231A (zh) * 2022-12-15 2023-03-21 小米汽车科技有限公司 电动汽车及其充电装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120007552A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Hyundai Motor Company System for recharging plug-in hybrid vehicle
CN104953686A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 国家电网公司 一种电动汽车储能充放电虚拟同步电机控制方法
CN105743175A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 东南大学 一种新型集成充电机功能的电动车驱动系统
CN107017816A (zh) * 2017-04-25 2017-08-04 南京航空航天大学 具有容错能力的电动汽车驱动和充电系统及故障重构方法
CN108092564A (zh) * 2018-01-19 2018-05-29 长安大学 一种双电机八开关逆变器驱动系统及其控制方法
US20190092178A1 (en) * 2017-09-27 2019-03-28 Zhengmao Zhu Electric vehicle charging and traction system
CN109713738A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 河南森源重工有限公司 一种集成驱动和充电功能的容错电路
CN109927572A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 福特全球技术公司 一体式直流车辆充电器
CN110492578A (zh) * 2019-08-30 2019-11-22 上海大学 一种电动汽车用车载充电与驱动一体化装置
CN110771000A (zh) * 2017-06-15 2020-02-07 多伦多大学管理委员会 用双逆变器驱动经dc电网对电动车辆的恒定电流快速充电

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120007552A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Hyundai Motor Company System for recharging plug-in hybrid vehicle
CN104953686A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 国家电网公司 一种电动汽车储能充放电虚拟同步电机控制方法
CN105743175A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 东南大学 一种新型集成充电机功能的电动车驱动系统
CN107017816A (zh) * 2017-04-25 2017-08-04 南京航空航天大学 具有容错能力的电动汽车驱动和充电系统及故障重构方法
CN110771000A (zh) * 2017-06-15 2020-02-07 多伦多大学管理委员会 用双逆变器驱动经dc电网对电动车辆的恒定电流快速充电
US20190092178A1 (en) * 2017-09-27 2019-03-28 Zhengmao Zhu Electric vehicle charging and traction system
CN109713738A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 河南森源重工有限公司 一种集成驱动和充电功能的容错电路
CN109927572A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 福特全球技术公司 一体式直流车辆充电器
CN108092564A (zh) * 2018-01-19 2018-05-29 长安大学 一种双电机八开关逆变器驱动系统及其控制方法
CN110492578A (zh) * 2019-08-30 2019-11-22 上海大学 一种电动汽车用车载充电与驱动一体化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
於锋 等: "电动汽车用电驱重构型充电系统及其关键技术综述", 《电力自动化设备》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113043891A (zh) * 2021-04-13 2021-06-29 南通大学 一种太阳能电动汽车集成充电机系统统一控制方法
CN113043891B (zh) * 2021-04-13 2024-01-26 南通大学 一种太阳能电动汽车集成充电机系统统一控制方法
CN115817231A (zh) * 2022-12-15 2023-03-21 小米汽车科技有限公司 电动汽车及其充电装置
CN115817231B (zh) * 2022-12-15 2024-04-30 小米汽车科技有限公司 电动汽车及其充电装置

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