电动汽车车载充电机原理分析及仿真验证.pdf

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技术与市场创新与实践

２０２１年第２８卷第５期

电动汽车车载充电机原理分析及仿真验证

１１，２１，２

杨洁，柯建明，文午

（１．中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲４１２０００；

２．大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室，湖南株洲４１２０００）

摘要：以电动汽车的车载充电机为研究对象，分析车载充电机所使用的全桥隔离型ＤＣ／ＤＣ电路的拓扑结构和工作原

理，根据车载蓄电池组的特性采用电流和电压闭环控制，实现对蓄电池的恒流和恒压２种不同方式的充电。最后利用仿

真软件ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ搭建了整个系统的仿真模型，对充电机及其控制策略进行了验证。

关键词：充电机；全桥隔离型ＤＣ／ＤＣ电路；蓄电池；闭环控制策略

Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｏｎｂｏａｒｄｃｈａｒｇｅｒ

１１，２１，２

ＹＡＮＧＪｉｅ，ＫＥＪｉａｎｍｉｎｇ，ＷＥＮＷｕ

（１．ＣＲＲＣＺｈｕｚｈｏｕＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ４１２０００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＴｈｅＳｔａｔｅｋｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｅａｖｙＤｕｔｙＡＣＤｒｉｖｅＥｌｅｃｔｒｉｃ

ＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅＳｙｓｔｅｍｓＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，Ｚｈｕｚｈｏｕ４１２０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔａｋｅｓｔｈｅｏｎｂｏａｒｄｃｈａｒｇｅｒｏｆａｎｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｗｏｒｋｉｎｇ

ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅｉｓｏｌａｔｅｄＤＣ／ＤＣｃｉｒｃｕｉｔｕｓｅｄｉｎｔｈｅｏｎｂｏａｒｄｃｈａｒｇｅｒ，ａｎｄａｄｏｐｔｓｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｖｏｌｔａｇｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎ

ｔｒｏｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｏｎｂｏａｒｄｂａｔｔｅｒｙｐａｃｋｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅＴｈｅｂａｔｔｅｒｙｈａｓｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ：ｃｏｎ

ｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｃｏｎｓｔａｎｔｖｏｌｔａｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｅｎｔｉｒｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｂｕｉｌｔｕｓｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＭＡＴ

ＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｈａｒｇｅｒａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｒｇｅｒ；ｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅｉｓｏｌａｔｅｄＤＣ／ＤＣｃｉｒｃｕｉｔ；ｂａｔｔｅｒｙ；ｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０２１．０５．００３

引言侧直流电源，对应有轨电车中储能电源的输出电压。Ｑ～Ｑ

１４

电动汽车的车载充电机是连接车辆高压母线和低压母线四支ＩＧＢＴ开关管构成一个Ｈ全桥，Ｑ和Ｑ组成超前桥臂，

２３

的核心设备，

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