[发明专利]一种电池充电控制装置

权利要求书

1.一种电池充电控制装置，包括SVPWM整流控制模块、电流/电压外环控制模块以及电流内环控制模块；

交流侧三相交流电通过SVPWM整流控制模块整流得到所需的直流电流i_dc/直流电压u_dc用于电池充电，直流电流i_dc/直流电压u_dc与电池出厂参考值的直流电流i_{dc_ref}/直流电压u_{dc_ref}进行比较，将差值i_{dc_ref}-i_dc/u_{dc_ref}-u_dc送入电流/电压外环控制模块中，电流/电压外环控制模块输出交流侧参考电流i_{q_ref}，电流/电压外环控制使直流侧的直流电流i_dc/直流电压u_dc跟踪目标参考值直流电流i_{dc_ref}/目标参考值直流电压u_{dc_ref}；

电流/电压外环控制模块输出交流侧参考电流i_{q_ref}与交流侧电流的q分量i_q进行比较，将差值差值i_{q_ref}-i_q送入电流内环控制模块中，电流内环控制模块输出控制量到SVPWM整流控制模块中，使交流侧电流的q分量i_q跟踪交流侧参考电流i_{q_ref}；在SVPWM整流控制模块直流侧得到与目标参考值直流电流i_{dc_ref}/目标参考值直流电压u_{dc_ref}一致的直流电流i_dc/直流电压u_dc；

其特征在于，还包括SOC预测模块、前馈补偿控制模块；

SOC预测模块用于获取电池的下一时刻的SOC预测值SOC(t+Δt)，然后与电池出厂参考值的下一时刻SOC参考值SOC_ref(t+Δt)进行比较，得到差值ΔSOC(t+Δt)＝SOC_ref(t+Δt)-SOC(t+Δt)，作为前馈补偿控制模块的输入调整量；

前馈补偿控制模块根据输入调整量ΔSOC(t+Δt)计算参考量修正值直流电流Δi_dc/参考量修正值直流电压Δu_dc以及被控量补偿值Δi_q，计算原则为输入调整量ΔSOC(t+Δt)越大，参考量修正值直流电流Δi_dc/参考量修正值直流电压Δu_dc以及被控量补偿值Δi_q也越大，且符号相同；

将直流电流i_dc/直流电压u_dc修正为然后与电池出厂参考值的直流电流i_{dc_ref}/直流电压u_{dc_ref}进行比较，将差值i_{dc_ref}+Δi_dc-i_dc/u_{dc_ref}+Δu_dc-u_dc送入电流/电压外环控制模块中；

将交流侧参考电流i_{q_ref}修正为然后与交流侧电流的q分量i_q进行比较，将差值i_{q_ref}+Δi_q-i_q送入电流内环控制模块中。

2.根据权利要求1所述的电池充电控制装置，其特征在于，所述的前馈补偿控制模块包括安时逆运算模块，根据输入调整量ΔSOC(t+Δt)实现对电池充电控制装置修正值直流电流Δi_dc/参考量修正值直流电压Δu_dc的计算：

Δi_dc＝C_usable·ΔSOC(t+Δt)·Δt

Δu_dc＝u_oc-(i_dc+Δi_dc)·R_in+ΔE(T)-u_dc

其中，C_usable为扣除了电池周期性充放电损耗和电池存储损耗下的电池可用容量，Δt为前馈补偿控制周期，u_oc为电池开路电压，R_in是电池内阻，ΔE(T)为电池不同温度下的电压差。

3.根据权利要求1或2所述的电池充电控制装置，其特征在于，所述的前馈补偿控制模块包括交流侧-直流侧功率守恒建立被控量补偿模块，根据修正值直流电流Δi_dc/参考量修正值直流电压Δu_dc计算被控量补偿值：

Δiq=23(udc+Δudc)(idc+Δidc)uq-iq]]>

其中u_q、i_q分别为交流侧电压、电流经矢量变换后得到的有功功率部分的电压、电流值。