最大效率追踪控制方法及车载充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种最大效率追踪控制方法及车载充电系统，该最大效率追踪控制方法应用于车载充电系统，车载充电系统包括交流电源、负载以及分别连接交流电源和负载的变换器组，变换器组还包括最大效率追踪模块。最大效率追踪控制方法包括：最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流，最大效率追踪模块将得到的每个变换器的输出电流分别分发给每个变换器，变换器组根据与每个变换器对应的输出电流将交流电源提供的功率转化后输出至负载。本发明专利技术中最大效率追踪模块，利用最大效率追踪得到每个变换器的输出电流，以使车载充电系统处于最大效率，提高车载充电系统的功率转化效率。

Maximum efficiency tracking control method and vehicle charging system

【技术实现步骤摘要】
最大效率追踪控制方法及车载充电系统
本专利技术涉及车载充电
，尤其涉及最大效率追踪控制方法及车载充电系统。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。随着车载充电技术及电动汽车的发展，电动汽车车载充电技术也得到了广泛发展和应用。同时，大功率电动汽车日渐增多，电动汽车充电时间日渐减少，车载充电技术也得到了工业界的广泛关注。传统的并联充电技术主要应用于直流电源系统，各个电源模块的母线采用并联方式连接在一起，输出采用并联方式连接在一起。主要采用并联均流控制技术实现各个电源模块输出电流均衡，即控制每个电源模块的输出电流相等来实现所有模块之间的均流，以输出相应的功率。传统的并联均流控制技术主要包括：下垂法、主/从设置法、平均电流自动均流法、最大电流自动均流法、热应力自动均流法和外加均流控制器均流法。下垂法是最简单的均流方法，通过调节变换器输出阻抗(即调节外特性倾斜度)，来实现均流。但下垂法在小电流时电流分配特性差，电压调整率下降。为达到均流，每个模块必须单独调整，对于不同额定功率的并联模块，难以实现均流。主/从设置法适用于采用电流型控制的并联开关电源系统。主模块按电压控制的规律工作，其余从模块按电流控制的方式工作，各个从模块的电流都按同一值调制，与主模块电流基本一致，从而实现均流。采用主/从设置法，主从模块间必须有通讯联系，导致系统更为复杂。如果主模块失效，则整个电源系统不能工作，不适用于冗余并联系统。另外，基于主/从设置法的并联开关电源系统的电压环带宽大，容易受外界干扰。平均电流自动均流法是通过各模块电压信号与均流母线电压信号比较，得到补偿量进行控制来实现均流。采用平均电流自动均流法，当均流母线发生短路，或接在母线上的任一个模块不能工作时，母线电压下降，将促使各模块电压下调，甚至到达其下限，结果造成故障。而当某一模块的电流上升到其极限时，该模块大幅度增大，也会使它的输出电压自动调节到下限。最大电流自动均流法将并联电源模块通过均流母线联系起来，为每个电源模块提供了一个电流基准值，而所有并联电源模块则依据这个基准值来调整其输出电流，实现系统总电流在各并联电源中的精确均分。最大电流自动均流法主模块不固定，系统中电流最大的模块自动作为主模块工作。然而采用外加均流控制器均流法虽然可以获得很好的均流效果和电压调整率，但需要外加一个均流控制器，一旦它发生故障，系统将无法正常工作；而且当并联模块较多时，并联系统的连线也较多，在一定程度上也降低了系统的可靠性。热应力自动均流法按每个模块的电流和温度(即热应力)来实现均流。而外加均流控制器均流法需要每个模块的控制电路增加一个均流控制器，用来检测并联各模块电流不均衡情况，调整控制信号，从而实现均流。由于上述并联均流控制技术存在的种种缺陷，控制各个电源模块输出相等的电流，并不能优化车载充电系统的效率，无法有效提升车载充电系统功率转化的效率。因此，现有的车载充电系统存在功率转化效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种最大效率追踪控制方法，用以提高车载充电系统的功率转化效率，应用于车载充电系统，所述车载充电系统包括交流电源、负载以及分别连接所述交流电源和所述负载的变换器组，所述变换器组还包括最大效率追踪模块，该方法包括：所述最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使所述车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流；所述最大效率追踪模块将得到的每个变换器的输出电流分别分发给每个变换器；所述变换器组根据与每个变换器对应的输出电流将所述交流电源提供的功率转化后输出至所述负载。本专利技术实施例还提供一种基于上述实施例所述的最大效率追踪控制方法的车载充电系统，用以提高车载充电系统的功率转化效率，该车载充电系统包括：交流电源、负载以及分别连接交流电源和负载的变换器组，所述变换器组还包括最大效率追踪模块。本专利技术实施例中，车载充电系统包括交流电源、负载以及分别连接交流电源和负载的变换器组，变换器组还包括最大效率追踪模块。最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流，最大效率追踪模块将得到的每个变换器的输出电流分别分发给每个变换器，变换器组根据与每个变换器对应的输出电流将交流电源提供的功率转化后输出至负载。本专利技术实施例中的最大效率追踪模块，利用最大效率追踪得到每个变换器的输出电流，以使车载充电系统处于最大效率，因此，本专利技术实施例可以提高车载充电系统的功率转化效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的车载充电系统的功能模块图；图2为本专利技术实施例提供的车载充电系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的最大效率追踪控制方法的实现流程图；图4为本专利技术实施例提供的最大效率追踪控制方法中步骤301的实现流程图；图5为本专利技术实施例提供的最大效率追踪控制方法中步骤401的实现流程图；图6为本专利技术实施例提供的最大效率追踪控制方法中确定单变换器的损耗曲线的实现流程图；图7为本专利技术实施例提供的变换器组包含两个变换器时的车载充电系统的效率网格曲面示意图；图8为本专利技术实施例提供的利用最大效率追踪控制方法得到的车载充电系统的效率网格曲面和利用均流控制方法得到的车载充电系统的效率网格曲面的对比示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。图1示出了本专利技术实施例提供的车载充电系统的功能模块图，为便于描述，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，所述车载充电系统包括交流电源101、负载102以及分别连接所述交流电源101和所述负载102的变换器组103，所述变换器组103还包括最大效率追踪模块104。在进一步的实施例中，所述交流电源101包括单相交流电源，本领域技术人员可以理解的是，所述交流电源101还可以包括其他交流电源，例如所述交流电源101还可以包括三相四线制交流电源，本专利技术对此并不做特别的限制。另外，变换器组中每个变换器的电路拓扑结构包括：ACDC级结构加DCDC级结构。其中，ACDC级结构不限，DCDC级结构不限。在进一步的实施例中，负载包括电动汽车的电池系统。图2示出了本专利技术实施例提供的车载充电系统的结构示意，为便于描述，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：如图2所示，本专利技术实施例中的交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最大效率追踪控制方法，其特征在于，应用于车载充电系统，所述车载充电系统包括交流电源、负载以及分别连接所述交流电源和所述负载的变换器组，所述变换器组还包括最大效率追踪模块，所述方法包括：/n所述最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使所述车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流；/n所述最大效率追踪模块将得到的每个变换器的输出电流分别分发给每个变换器；/n所述变换器组根据与每个变换器对应的输出电流将所述交流电源提供的功率转化后输出至所述负载。/n

【技术特征摘要】
1.一种最大效率追踪控制方法，其特征在于，应用于车载充电系统，所述车载充电系统包括交流电源、负载以及分别连接所述交流电源和所述负载的变换器组，所述变换器组还包括最大效率追踪模块，所述方法包括：
所述最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使所述车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流；
所述最大效率追踪模块将得到的每个变换器的输出电流分别分发给每个变换器；
所述变换器组根据与每个变换器对应的输出电流将所述交流电源提供的功率转化后输出至所述负载。


2.如权利要求1所述的最大效率追踪控制方法，其特征在于，所述最大效率追踪模块包括上位机。


3.如权利要求1所述的最大效率追踪控制方法，其特征在于，所述最大效率追踪模块包括主变换器中的控制器，所述主变换器为初次开机状态下随机设定的所述变换器组中的任意一个变换器，或者之后每次开机时确定的发出累计电能最小的变换器。


4.如权利要求1所述的最大效率追踪控制方法，其特征在于，所述最大效率追踪模块根据当前运行条件，利用最大效率追踪得到使所述车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流包括：
最大效率追踪模块在当前运行条件下，获取每个满足预设条件的功率分配组合；
最大效率追踪模块根据单变换器的损耗曲线得到每个满足预设条件的功率分配组合的总损耗；其中，在变换器组仅包括某一个变换器的情况下，将该某一个变换器称为单变换器；
最大效率追踪模块将每个满足预设条件的功率分配组合的总损耗进行循环比较，得到在当前运行条件下总损耗最小的满足预设条件的功率分配组合；
最大效率追踪模块根据总损耗最小的满足预设条件的功率分配组合，得到使所述车载充电系统处于最大效率时的每个变换器的输出电流。


5.如权利要求4所述的最大效率追踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雪肖，林壮，蒋亚娟，沈杰，
申请(专利权)人：乐金电子研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31