一种电动汽车三相充电机谐波模型的建模方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201310533127.5

申请日：20131031

发明人：周念成王佳佳王强钢魏能峤

申请人：重庆大学

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

公开日：20150819

公开号：CN103532205B

代理人：张先芸

代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212

摘　　要：本发明公开了一种电动汽车三相充电机谐波模型的建模方法，包括根据三相不可控桥式整流等效电路，推导电动汽车充电机交流电流的时域表达式；根据所得的两种工作模式下充电电流，构建三相充电机谐波耦合导纳矩阵；将时域交流电流与充电机的电压相结合，提出模型参数的确定方法，该模型考虑了充电机端电压与谐波电流的耦合作用，其矩阵元素不随充电机谐波电压变化；根据所述的导纳矩阵参数计算方法，结合所构建的耦合导纳矩阵，建立电动汽车三相充电机的谐波模型，该模型为分析含多台充电机的充电站谐波电流随充电机台数、充电功率的变化特性提供良好的理论基础，该方法能直接有效地计算电动汽车三相充电机的谐波电流。

主权项：一种电动汽车三相充电机谐波模型的建模方法，其特征在于，根据三相不可控桥式整流等效电路的每个二极管在半周波内存在两次导通过程，考虑不同充电功率导致充电电流连续和断续的两种工作模式情况，推导电动汽车充电机交流电流的时域表达式；根据所得的两种工作模式下充电电流，构建三相充电机谐波耦合导纳矩阵，其中，所述导纳矩阵中的元素包括端电压谐波次数和电流谐波次数相等与不相等时的值；将所述时域交流电流与充电机的电压相结合，提出模型参数的确定方法，该模型考虑了充电机端电压与谐波电流的耦合作用，其导纳矩阵中的元素不随充电机谐波电压变化，包括：依据给定电路参数的三相不可控整流电路，将三相充电机充电电流为0时对应的角度定义为截止角δ_n，其中n＝1，2分别表示第1、2次充电；据此，令时域电流i_a(t)＝0获得相应的参数； $i_{a} (δ_{n} / ω) = 0 \Rightarrow δ_{n}$ 式中：ω为电网额定角频率；根据直流侧滤波电容放电结束后的直流电压与下一对二极管导通时的线电压相等来确定导通角α；依据三相不可控整流电路第1、2次充电过程导通角和截止角分别满足δ₂＝δ₁+π/3和α₁＝α₂?π/3，据此，获得充电电流断续时充电机谐波模型的参数；将充电电流连续时的模型参数修正，根据线电压u_ab和u_ac的交点确定电流的导通角α₂，考虑到电流连续时每对二极管导通范围为π/3，则δ₂＝α₂+π/3和α₁＝α₂?π/3，据此，获得充电电流连续时充电机谐波模型的参数；根据所述的参数计算方法，结合所构建的耦合导纳矩阵，建立电动汽车三相充电机的谐波模型；将所述的三相充电机的谐波耦合导纳矩阵模型进行简记； $I_{k} = Y^{+} U_{h} + Y^{-} U_{h}^{*}$ 其中：I_k为交流侧谐波电流向量，U_h和U_h^*为输入谐波电压及其共轭向量，Y⁺和Y^?均为谐波耦合导纳矩阵；所述的谐波耦合导纳矩阵模型考虑了充电机端电压与谐波电流的耦合作用，每阶谐波电压都会导致各次谐波电流的产生；根据给定的三相充电机端电压条件，利用该谐波耦合导纳矩阵模型直接通过代数运算得到交流侧各次谐波电流。

关键词：

法律状态：授权

IPC专利分类号：H02J7/00(2006.01)I;G01R31/00(2006.01)I