[发明专利]电动汽车的车载充电系统及车载充电系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车的车载充电系统，其包括动力电池、双向逆变器和监控装置，监控装置与双向逆变器和动力电池分别相连，其中，双向逆变器包括逆变桥、采样电路和逆变控制器，采样电路采样直流端和交流端的电压电流，逆变控制器根据交流端的电压、电流和监控装置下发的控制指令输出控制信号以对逆变桥控制，使双向逆变器在充电模式或离网逆变模式下工作；监控装置获取动力电池的状态信息、直流端和交流端的电压电流，接收整车调度系统下发的指令，并根据上述信息向逆变控制器下发控制指令。该系统不仅具备基本的为动力电池充电的功能，还能够作为高质量的交流电源向车外供电。本发明还公开了一种电动汽车的车载充电系统的控制方法。

主权项

1.一种电动汽车的车载充电系统，其特征在于，包括动力电池、双向逆变器和监控装置，所述监控装置与所述双向逆变器和所述动力电池分别相连，其中，所述双向逆变器包括逆变桥、采样电路和逆变控制器，所述逆变桥包括连接所述动力电池的直流端和连接电网或负载的交流端，其中，当所述双向逆变器在充电模式下工作时，所述动力电池的交流端与所述电网相连，当所述双向逆变器在离网逆变模式下工作时，所述动力电池的交流端与所述负载相连，所述采样电路用于采样所述直流端的直流电压、直流电流和所述交流端的交流电压、交流电流，所述逆变控制器与所述采样电路和所述逆变桥分别相连，所述逆变控制器根据所述交流端的交流电压、交流电流和所述监控装置下发的控制指令输出控制信号以对所述逆变桥进行控制，以使所述双向逆变器在充电模式或离网逆变模式下工作，其中，所述负载包括所述电动汽车的外部负载，所述逆变控制器还采用虚拟正交方式分别对所述交流端的交流电压、交流电流进行处理以获得虚拟电压、虚拟电流，并对所述交流端的交流电压和所述虚拟电压进行Park坐标转换以获得第一实际采样电压和第二实际采样电压，同时对所述交流端的交流电流和所述虚拟电流进行Park坐标转换以获得第一实际采样电流和第二实际采样电流；其中，所述逆变桥为单相H桥；所述监控装置用于获取所述动力电池的状态信息、所述直流端的直流电压、直流电流和所述交流端的交流电压、交流电流，并接收所述电动汽车的整车调度系统下发的指令，以及根据所述整车调度系统下发的指令、所述动力电池的状态信息、所述直流端的直流电压、直流电流和所述交流端的交流电压、交流电流向所述逆变控制器下发所述控制指令，其中，所述控制指令包括第一目标电流和第一实际采样电流、第一目标电压和第一实际采样电压、第二目标电流和所述第二实际采样电流以及第一调制电压和第二调制电压；当所述双向逆变器在所述充电模式下工作时，其中，所述逆变控制器对所述监控装置下发的第一目标电流和所述第一实际采样电流进行差分，并对差分得到的第一电流差值进行比例积分PI调节以获得第一调节电压，同时所述逆变控制器对所述监控装置下发的第二目标电流和所述第二实际采样电流进行差分，并对差分得到的第二电流差值进行比例积分PI调节以获得第二调节电压；所述逆变控制器根据所述第一调节电压和所述第一实际采样电压获得第一调制电压，并根据所述第二调节电压和所述第二实际采样电压获得第二调制电压；所述逆变控制器对所述第一调制电压和所述第二调制电压进行Park逆变换以获得第一调制波信号，并根据所述第一调制波信号生成第一控制信号；当所述双向逆变器在所述充电模式下工作时，所述逆变控制器还记录每个控制周期的第一电流差值和第二电流差值，并将所述每个控制周期的第一电流差值和第二电流差值分别乘以第一补偿系数以生成第一补偿电压和第二补偿电压，以及所述逆变控制器将当前控制周期生成的第一补偿电压在下一控制周期叠加到所述第一调制电压、将当前控制周期生成的第二补偿电压在下一控制周期叠加到所述第二调制电压，将获得的第一调制波信号与三角波进行比较，通过调制产生第一控制信号，第一控制信号通过驱动电路分别驱动开关管，其中，所述逆变控制器通过驱动电路与所述开关管相连，两个串联的开关管组成一个单相H桥的桥臂，并且串联的两个开关管之间的连接点作为各桥臂的输出端。