Abstract
The manuscript presents a 50KW vehicle battery fast charger prototype design. The charger is basically a two-stage controlled rectifier with power factor correction. The input stage consists of a three phase full bridge rectifier combined with a shunt active power filter. The input stage creates an uncontrolled pulsating DC bus while complying with the grid codes by regulating the THD and power factor according to the permissible limits. The output stage is formed by six interleaved parallel groups of two DC-DC converters, fed by the uncontrolled DC bus and performing the charging process. Two independent control boards are employed: active filter control circuitry and the DC-DC control circuitry. The former is operated according to the predetermined grid interfacing behavior, while the operation of the latter is dictated by the requests from the Battery Management System (BMS). The charger is capable of operating in any of the two typical charging modes: Constant Current and Constant Voltage. Control loops are briefly explained throughout the paper and extended simulation/experimental results are presented
چکیده
در این گزارش به بررسی یک باتری شارژر سریع با توان 50KW پرداخته میشود. این شارژر در واقع یک یکسوساز دو سویه ی کنترل شده به همراه سیستم اصلاح ضریب قدرت (PFC) میباشد. طبقه ی ورودی شامل یک یکسوساز سه فاز تمام پل به همراه یک فیلتر اکتیو شانت میباشد. این طبقه به واسطه ی تنظیم THD و ضریب توان بر اساس محدودیت های مجاز، با خصوصیات شبکه هماهنگ شده و یک باس کنترل نشده ی تولید پالس را تشکیل میدهد. طبقه ی خروجی توسط شش گروه داخلی موازی از دو کانورتر DC-DC تشکیل شده است که توسط باس کنترل نشده تغذیه شده و فرایند شارژ را ایفا میکند. دو مدار مجزای کنترلی به کار گرفته شده اند که شامل مدار فیلتر اکتیو و مدار کنترل DC-DC میشوند. مدار اول بر اساس رفتار از پیش تعیین شده ی رابط کاربری شبکه عمل میکند در حالی که عملکرد مدار ذکرشده ی دوم از سیستم مدیریت باتری (BMS) دستور میپذیرد. شارژر قادر خواهد بود در هر کدام از دو حالت متداول شارژ کار کند. حالت های جریان ثابت و ولتاژ ثابت. در این مقاله همچنین حلقه های کنترلی به طور خلاصه توضیح داده میشوند و نتایج عملی و تئوری مدار توسط شبیه سازی های صورت گرفته ارائه میشود.
1-مقدمه
از آنجا که وزن، قابلیت اعتماد و مسافت قابل مسافرت توسط یک خودروی برقی تا حد زیادی به مشخصات باتری آن بستگی دارند، این المان که تامین کننده ی انرژی کششی میباشد (معمولا از نوع لیتیوم) بدون تردید مهمترین قطعه ی یک خودروی برقی (EV) حساب میشود [1] ، [2]. به همین خاطر عمل مدیریت باتری باید به طور صحیح صورت گرفته و شارژ آن درست انجام شود تا از حداکثر توانایی آن استفاده شده و طول عمر نامی خود را داشته باشد...