一種可控制無功功率的電動汽車充電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控制無功功率的電動汽車充電機，包括橋式變換電路、電流指令生產電路、無功指令控制電路及PWM脈沖生成電路。將電流指令生產電路得到的交流形式的電流指令，經電容電路延遲90°，與原電流指令組成兩相相位相差90°的一組信號源接入交流矢量處理器，第一交流矢量處理器、第二交流矢量處理器為AD2S100芯片，可完成三相-兩相及兩相-兩相坐標變換功能可簡單有效的實現無功功率的控制。本實用新型橋式電路直接運用PWM控制技術來獨立控制無功功率。當充電數量足夠大時，也不會造成對電網不良影響。
【專利說明】—種可控制無功功率的電動汽車充電機
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及充電機，尤其涉及一種單相供電時可控制無功功率的電動汽車充電機。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車的普及，電動汽車家庭充電行為對電網造成的影響也越來越大，為了改善對電網的影響，充電機應具備參與電動汽車與電網互動的能力，在三相供電系統中，三相橋式電路可由瞬時無功理論實現對無功功率的控制，但是在普通家庭用戶中，很少有三相電源接口，家庭用戶所適用的充電機也多為單相充電機，其充電機的橋式電路也無法直接運用PWM控制技術來獨立控制無功功率。當家庭用充電機達到一定規模時，其無功功率不可控，電動汽車電池充電行為，也就不能充分參與電網的互動中。而本技術方案可以很好的解決單相供電的情況下，電動汽車充電時無功功率的控制問題。
實用新型內容
[0003]為解決現有技術存在的不足，本實用新型公開了一種可控制無功功率的電動汽車充電機，通過在控制環節中增加兩次坐標變換，可簡單有效的實現無功功率的控制。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下:
[0005]一種可控制無功功率的電動汽車充電機，包括電流指令生產電路，所述電流指令生產電路的輸入端與檢測直流側電壓及網側電壓的測量裝置相連，電流指令生產電路的輸出端分兩路，一路直接與第一交流矢量處理器輸入端相連，另一路通過電容延遲電路與第一交流矢量處理器輸入端相連，第一交流矢量處理器的一個輸出端直接與第二交流矢量處理器的一個輸入端相連，第一交流矢量處理器的另一個輸出端的輸出信號與經過成比例縮小的所需要的無功功率信號通過加法器后與第二交流矢量處理器的輸入端相連，第二交流矢量處理器的輸出端的輸出信號與網側電流信號經過減法器后與PWM脈沖生成電路的輸入端相連，PWM脈沖生成電路輸出端與橋式變換電路相連，橋式變換電路由網側供電。
[0006]所述橋式變換電路輸出端與電容并聯。
[0007]所述橋式變換電路輸出端的電壓檢測裝置還與電流指令生產電路相連。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]通過在控制環節中增加兩次坐標變換的芯片，提取出可獨立控制無功功率的電流信號，將新的指令與三角波比較或采用滯環的PWM控制技術，從而簡單有效的實現無功功率的控制。無功功率的大小可根據實際電網運行情況來設定，這樣當充電數量足夠大時，其產生的規模效應即可參與到電網的無功補償中，從而還能減少電網無功補償設備的投資。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1本實用新型整體結構示意圖；
[0011]圖中，1.橋式變換電路，2.電流指令生產電路，3.無功指令控制電路，4.PWM脈沖生成電路，5.直流側電壓信號，6.所需要的無功功率信號，7.第一交流矢量處理器，8.第二交流矢量處理器。
【具體實施方式】:
[0012]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0013]如圖1所示，一種可控制無功功率的電動汽車充電機，包括橋式變換電路1、電流指令生產電路2、無功指令控制電路3及PWM脈沖生成電路4。
[0014]具體包括電流指令生產電路2，所述電流指令生產電路2的輸入端與檢測直流側電壓及網側電壓的測量裝置相連，電流指令生產電路2的輸出端分兩路，一路直接與第一交流矢量處理器7輸入端相連，另一路通過電容延遲電路與第一交流矢量處理器7輸入端相連，第一交流矢量處理器7的一個輸出端直接與第二交流矢量處理器8的一個輸入端相連，第一交流矢量處理器7的另一個輸出端的輸出信號與經過成比例縮小的所需要的無功功率信號6通過加法器后與第二交流矢量處理器8的輸入端相連，第二交流矢量處理器8的輸出端的輸出信號與網側電流信號經過減法器后與PWM脈沖生成電路4的輸入端相連，PWM脈沖生成電路4輸出端與橋式變換電路I相連，橋式變換電路I由網側供電。
[0015]工作原理:電流指令生產電路2的輸入端為直流側電壓信號5，另一輸入端為采集到的網側電壓。將采集到的網側電壓成比例縮小，以提取網側相角信號；直流側電壓信號5與采集到的輸出側直流電壓做差，經過PI調節器與提取的網側相角信號做乘積得到電流指令信號。
[0016]將電流指令生產電路2得到的交流形式的電流指令，經電容延遲電路延遲90°，與原電流指令組成兩相相位相差90°的一組信號源接入交流矢量處理器，第一交流矢量處理器7、第二交流矢量處理器8為AD2S100芯片，可完成三相-兩相及兩相_兩相坐標變換功能。首先信號在第一交流矢量處理器7內完成兩相-兩相旋轉變換(2s/2r)，得到旋轉坐標系中電流指令id，i,，從而分離出了無功功率指令信號，將所需要的無功功率信號6成比例縮小后，與無功電流指令相加，得到新的id’，i,’，再經過第二交流矢量處理器8完成兩相-兩相靜止變換(2r/2s)，生成用于產生PWM信號的電流指令信號。
[0017]將生成的電流信號，與采集到的網側電流作比較，以完成控制網側電流相位的目的。
[0018]將比較后的信號，通過PI調節器后，再與初相角為0°和180°的三角載波信號進行比較，生成PWM脈沖，其中與0°的三角波比較生成的PWM信號作用于一、四橋臂，與180°的三角波比較生成的P麗信號作用于二、三橋臂，這樣即可實現在單相供電的情況下，完成對無功功率的獨立控制。
【權利要求】
1.一種可控制無功功率的電動汽車充電機，其特征是，包括電流指令生產電路，所述電流指令生產電路的輸入端與檢測直流側電壓及網側電壓的測量裝置相連，電流指令生產電路的輸出端分兩路，一路直接與第一交流矢量處理器輸入端相連，另一路通過電容與第一交流矢量處理器輸入端相連，第一交流矢量處理器的一個輸出端直接與第二交流矢量處理器的一個輸入端相連，第一交流矢量處理器的另一個輸出端的輸出信號與經過成比例縮小的所需要的無功功率信號通過加法器后與第二交流矢量處理器的輸入端相連，第二交流矢量處理器的輸出端的輸出信號與網側電流信號經過減法器后與PWM脈沖生成電路的輸入端相連，PWM脈沖生成電路輸出端與橋式變換電路相連，橋式變換電路由網側供電。
2.如權利要求1所述的一種可控制無功功率的電動汽車充電機，其特征是，所述橋式變換電路輸出端與電容并聯。
3.如權利要求1所述的一種可控制無功功率的電動汽車充電機，其特征是，所述橋式變換電路輸出端的電壓檢測裝置還與電流指令生產電路相連。
【文檔編號】H02J7/04GK203800684SQ201420154927
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】李付存, 郭紅霞, 雋永龍, 劉麗君, 王兆軍 申請人:國家電網公司, 國網山東省電力公司電力科學研究院