[发明专利]最大效率追踪控制方法及车载充电系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及车载充电技术领域，尤其涉及最大效率追踪控制方法及车载充电系统。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明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。

发明内容