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交流充电通常需要板载AC/DC电源转换器。非常有趣的是,将电池的直流电转换为电机交流电的电机和电机驱动逆变器也可以用作电池的车载充电器[4]…
交流充电通常需要板载 AC/DC 电源转换器。非常有趣的是,将电池的直流电转换为电机交流电的电机和电机驱动逆变器也可以用作电池的车载充电器[4] .事实上,传动系统的现有设备重新配置了最少的附加组件,以允许充电。这消除了为车载充电器使用单独的 AC/DC 电源转换器的需要。由于动力传动系统功率转换器通常是高功率(大于100 kW),这也意味着EV可以达到相当高的充电速率(大于22 kW)。挑战在于设计电机驱动器及其控制,以提供静止时电动汽车充电和运动时电动汽车推进的双重功能
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集成车载 EV 充电器是一种双向 EV 充电器,在 EV 的所有运行模式下使用单个逆变器/整流器。这种拓扑结构允许最大限度地减少电力电子设备的数量,因为相同的电源开关用于电动汽车牵引/推进、制动和电池充电。通过这种方式,电动汽车充电器的成本、尺寸和重量大大降低。图3提供了这种功率转换系统的拓扑结构,其中使用相同的转换器为电机供电和为EV电池充电。
在
图4中,车载充电器配置使用牵引逆变器和电机绕组。每相的电机绕组被分成两个等效部分,然后反向重新连接以抵消电池充电模式下的扭矩。电机绕组用作电感滤波器,使线路电流为平滑正弦电流,具有低THD[7] .这种实现的一个很好的例子是雷诺ZOE EV,它提供43 kW的车载交流快速充电。雷诺声称使用接线盒,有助于修改电机和电机驱动组件的操作,以用作车载电动汽车充电器。
这些集成车载电动汽车充电器的主要问题是由于电机绕组中流动的电流而产生的电机扭矩。控制扭矩的一种解决方案是在电池充电期间使用机械制动器。其他取决于电机类型的解决方案可以提及:对于带有绕线转子的交流电机,切断励磁会抵消转子的磁场。因此,消除了定子和转子磁场之间的相互作用,并在充电过程中保持零转矩状态。但是,即使关闭励磁,也可能发生不耐力的扭矩,导致机器振动甚至旋转。在永磁同步电机的情况下,由于它没有启动转矩,三相电机的定子绕组可以连接到电网,而没有转子旋转的风险。但是,仍可能发生振动。此外,集成的车载电动汽车充电器还存在以下其他缺点:
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需要专门设计的电机;
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难以接近电机绕组的中性点;
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由于使用机械接触器而降低了可靠性。