[发明专利]一种电池充电控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电池充电控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种电池充电控制装置。

背景技术

目前电池充电采用PWM整流控制结构，利用空间矢量脉宽调制控制(SVPWM)方法实现对三相交流矢量的控制，整流控制采用电流内环控制和电流/电压外环控制的串级控制结构，达到输出直流侧电流和电压可控的目的。

图1是现有电池充电控制装置的一种结构图。

如图1所示，电池充电控制装置由交流侧三相交流电通过SVPWM整流控制模块1整流得到所需的直流电流i_dc或直流电压u_dc，即电池4的充电电流或充电电压。直流电流i_dc或直流电压u_dc与电池出厂参考值，即目标参考值直流电流i_{dc_ref}或目标参考值直流电压u_{dc_ref}进行比较，将差值i_{dc_ref}-i_dc或u_{dc_ref}-u_dc送入电流/电压外环控制模块2中，电流/电压外环控制模块2输出交流侧参考电流i_{q_ref}。电流/电压外环控制目的是使直流侧的直流电流i_dc或直流电压u_dc跟踪目标参考值直流电流i_{dc_ref}或目标参考值直流电压u_{dc_ref}。外环控制采用直流电流控制还是直流电压控制，取决于整个充电控制过程的控制策略，一般先采取直流电流控制，然后采取直流电压控制。

电流/电压外环控制模块2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i_{q_ref}-i_q送入电流内环控制模块3中，电流内环控制模块3输出控制量到SVPWM整流控制模块1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}或目标参考值直流电压u_{dc_ref}一致的直流电流i_dc或直流电压u_dc。

通过电流/电压外环控制模块2、电流内环控制模块3使充电电流或电压按照电池出厂参考值进行充电。

但实际应用中的蓄电池长时间工作后存在损耗，同时由于蓄电池本身内阻较小，电池内阻的微小变化也会导致电池充电的较大的干扰，此时SOC(State of Charge，电池荷电状态)曲线会出现斜率波动情况，甚至造成充电效率得不到合理控制，尤其是电池快充模式下，电流较大，波动明显，因此产生充电效率降低以及过充现象将大大缩短蓄电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种电池充电控制装置，在电池内阻发生变化，保证充电稳定性，以实现精确控制，并减小电池的损耗，达到延长电池寿命的目的。

为实现上述发明目的，本发明电池充电控制装置，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}；