一种电动汽车的充放电方法及充电机技术

本发明专利技术实施例公开了一种电动汽车的充放电方法及充电机，该方法包括获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量；计算直流母线电压环的PI调节量以及直流母线电流环的PI调节量；将直流母线电压环的PI调节量和直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为有功电流环的电流给定量；获取三相交流电的有功电流环的电流反馈量及无功电流环的电流反馈量；计算有功电流环的PI调节量以及无功电流环的PI调节量；计算占空比以及根据占空比调控所述充电机中的PWM整流器输出的直流母线电压以实现为电动汽车的电池充电或放电。本发明专利技术实施例还公开了一种充电机。本发明专利技术实施例能够简化充电架构，且能够同时实现充放电功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电
，尤其涉及一种电动汽车的充放电方法及充电机。
技术介绍
目前，电动汽车主要采用充电机进行充电。现有的充电机结构负载，其包括Buck整流器和SCR变换器以使三相交流电经过充电机后输出直流电供给电动汽车。其中，Buck整流器用于实现交流转换成直流，所述SCR变换器用于对Buck整流器输出的直流电压进行电压大小变换。由于单个充电机的充电功率小，通常需要将多个充电机并联后才能满足为电动汽车充电的要求，从而造成充电架构复杂，故障率高。此外，现有的充电机不能满足电动汽车放电的需求。因此，目前急需一种充电架构简单、且能够同时实现充、放电功能的充放电方法及充电机。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种充电架构简单、且能够同时实现充、放电功能的充电方法及充电机。一方面，本专利技术实施例提供了一种电动汽车的充放电方法，用于控制充电机为电动汽车进行充放电，所述方法包括获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量；根据获取的所述直流母线电压的给定量和直流母线电压的反馈量计算直流母线电压环的PI调节量，以及根据获取的所述直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量计算直流母线电流环的PI调节量；将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量，所述充电机连接在所述三相交流电与电动汽车之间；获取所述三相交流电的有功电流环的电流反馈量及无功电流环的电流反馈量，所述无功电流环的电流给定量设置为零；根据所述有功电流环的电流给定量和所述有功电流环的电流反馈量计算有功电流环的PI调节量，以及根据所述无功电流环的电流给定量和所述无功电流环的电流反馈量计算所述无功电流环的PI调节量；根据所述有功电流环的PI调节量和所述无功电流环的PI调节量计算占空比；根据所述占空比调控所述充电机中的PWM整流器输出的直流母线电压以实现为所述电动汽车的电池充电或放电。另一方面，本专利技术实施例提供了一种充电机，包括第一获取单元，用于获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量；第一计算单元，用于根据获取的所述直流母线电压的给定量和直流母线电压的反馈量计算直流母线电压环的PI调节量，以及根据获取的所述直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量计算直流母线电流环的PI调节量；设定单元，用于将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量，所述充电机连接在所述三相交流电与电动汽车之间；第二获取单元，用于获取所述三相交流电的有功电流环的电流反馈量及无功电流环的电流反馈量，所述无功电流环的电流给定量设置为零；第二计算单元，用于根据所述有功电流环的电流给定量和所述有功电流环的电流反馈量计算有功电流环的PI调节量，以及根据所述无功电流环的电流给定量和所述无功电流环的电流反馈量计算所述无功电流环的PI调节量；第三计算单元，用于根据所述有功电流环的PI调节量和所述无功电流环的PI调节量计算占空比；调控单元，用于根据所述占空比调控所述充电机中的PWM整流器输出的直流母线电压以实现为所述电动汽车的电池充电或放电。本专利技术实施例通过计算直流母线电压环的PI调节量和直流母线电流环的PI调节量，并将直流母线电压环的PI调节量和直流母线电流环的PI调节量中的较小者设定为三相交流电的有功电流的电流给定量，并通过计算有功电流环的PI调节量和无功电流环的PI调节量来确定占空比以实现对充电机中PWM整流器输出的直流母线电压的控制。当对电动汽车进行充电时，先对电动汽车中的电池进行恒流充电，随着电池单节电量的增大，电压增大，切换为恒压充电直至将所述电动汽车中的电池的电压升高至直流母线电压给定量为止，从而结束充电过程；当对电动起初进行放电时，先对电动汽车中的电池进行恒流放电，随着电池单节电量的减少，电压减小，切换为恒压放电至将所述电动汽车中的电池的电压减小至直流母线电压给定量为止。相比现有技术，本专利技术实施例的充电机不需要设置变换器进行直流电压大小的转换，从而简化了充电架构，且能够同时实现充、放电功能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术第一实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种电动汽车的充电方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的PWM整流器的系统控制图；图3是本专利技术实施例提供的一种电动汽车的放电方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种充电机的示意性框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。本专利技术实施例中的充电方法用于控制充电机对电动汽车优选为港口专用的电动汽车进行充放电。该港口电动车配置的电池数量多，其负载电机功率大，电池电量不足即需要充电时的充电电压也会在600V以上，电池充满电可以正常作业的电压一般在700V左右。充电机中配置有PWM整流器，该PWM整流器将三相交流电转换成直流电用于为电动汽车中的电池进行充放电。参见图1，是本专利技术实施例提供的一种电动汽车的充电方法的流程示意图。如图所示，本专利技术实施例提供的电动汽车的充电方法包括步骤S101～S107。S101，获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量。具体地，直流母线电压为充电机中的PWM整流器的输出电压，直流母线电流为PWM整流器的输出电压与电动汽车中的电池所形成的充电回路中的电流。直流母线电压的给定量、及直流母线电流的给定量可以是由人工通过充电机上的输入装置进行设定的或者充电机从与其连接的上位机处获取的，此处不作限定。需要说明的是，该直流母线电压的给定量应该根据电动汽车中电池的当前电压来设定，如电池当前电压为600V，可设定直流母线电压给定量为700V。该充电机上的输入装置可以是键盘或者触摸显示屏等，该上位机可用于控制电动汽车进行充放电。直流母线电流的反馈量可通过实时采集PWM整流器输出端的信号来获取。优选直流母线电压的反馈量、直流母线电流的反馈量均通过对应的霍尔传感器获得。其中，充电机内设置有PWM整流器。如图2所示，该PWM整流器的系统控制图。该PWM整流器的输出端连接电动汽车中的电池即PWM整流器输出端连接的负载R。该PWM整流器中形成有直流母线电压环、直流母线电流环、及三相输入电流环三个闭环控制。其中直流母线电压为PWM整流器的输出电压，直流母线电压的反馈量Udc即为实时采集的直流母线电压，直流母线电压的给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的充放电方法，用于控制充电机为电动汽车进行充放电，其特征在于：获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量；根据获取的所述直流母线电压的给定量和直流母线电压的反馈量计算直流母线电压环的PI调节量，以及根据获取的所述直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量计算直流母线电流环的PI调节量；将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量，所述充电机连接在所述三相交流电与电动汽车之间；获取所述三相交流电的有功电流环的电流反馈量及无功电流环的电流反馈量，所述无功电流环的电流给定量设置为零；根据所述有功电流环的电流给定量和所述有功电流环的电流反馈量计算有功电流环的PI调节量，以及根据所述无功电流环的电流给定量和所述无功电流环的电流反馈量计算所述无功电流环的PI调节量；根据所述有功电流环的PI调节量和所述无功电流环的PI调节量计算占空比；根据所述占空比调控所述充电机中的PWM整流器输出的直流母线电压以实现为所述电动汽车的电池充电或放电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的充放电方法，用于控制充电机为电动汽车进行充放电，其特征在于：获取直流母线电压的给定量、直流母线电压的反馈量、直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量；根据获取的所述直流母线电压的给定量和直流母线电压的反馈量计算直流母线电压环的PI调节量，以及根据获取的所述直流母线电流的给定量和直流母线电流的反馈量计算直流母线电流环的PI调节量；将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量，所述充电机连接在所述三相交流电与电动汽车之间；获取所述三相交流电的有功电流环的电流反馈量及无功电流环的电流反馈量，所述无功电流环的电流给定量设置为零；根据所述有功电流环的电流给定量和所述有功电流环的电流反馈量计算有功电流环的PI调节量，以及根据所述无功电流环的电流给定量和所述无功电流环的电流反馈量计算所述无功电流环的PI调节量；根据所述有功电流环的PI调节量和所述无功电流环的PI调节量计算占空比；根据所述占空比调控所述充电机中的PWM整流器输出的直流母线电压以实现为所述电动汽车的电池充电或放电。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流母线电压的给定量和所述直流母线电流的给定量通过所述充电机上的输入装置进行设置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当对电动汽车进行充电时，所述直流母线电压的给定量为电动汽车的电池所允许的最高充电电压，所述直流母线电流的给定量为电动汽车的电池所允许接收的最大充电电流；当对电动汽车进行放电时，所述直流母线电压的给定量为电动汽车的电池所允许的最低放电电压，所述直流母线电流的给定量为电动汽车的电池所允许接收的最大放电电流。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量具体包括：比对所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量的大小，并将所述直流母线电压环的PI调节量和所述直流母线电流环的PI调节量中的较小值设定为三相交流电的有功电流环的电流给定量。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流母线电压的反馈量、直流母线电流的反馈量、有功电流环的电流反馈量、及无功电流环的电流反馈量均通过对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春辉，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44