Technologie de chargement rapide est une technologie clé pour promouvoir le développement des véhicules électriques. Mais les véhicules électriques utilisent un environnement complexe, à la température intérieure de voiture météo soleil hautes températures est extrêmement élevée, si le chargeur de voiture pour travailler de longues heures à haute puissance, le chauffage de l'appareil d'alimentation interne dans un état grave et peut causer une variété de conditions de défaillance. L'unité de charge sous des moyens de contrôle de la température de l'environnement à haute température doivent être prises pour réduire la température des dispositifs de puissance, d'améliorer les équipements de sécurité de fonctionnement.
À cette fin, il y a quelques chercheurs ont commencé à étudier la puissance de la technologie de commande intelligente , la technologie est avant tout une méthode de contrôle de la température en boucle fermée, un accès en temps réel grâce à des dispositifs de puissance température de fonctionnement, régler la puissance d'entrée afin d'améliorer la fiabilité des dispositifs de puissance en cours d'exécution . Cependant, le véhicule électrique se déplace à la circulation routière plus cahoteuse, il est facile d'obtenir directement la température du dispositif d'alimentation, et il est donc difficile de compléter le pouvoir de contrôle intelligent. A cette fin, le document méthode de mesure proposée chancelante, en mesurant l'élévation de température transitoire du dispositif d'alimentation pour créer un processus du circuit thermique, mais le modèle se concentre sur la température de processus dynamique, sans tenir compte de la température du dispositif le contact entre le courant de fonctionnement et la température ambiante, la chaleur est pas propice à la protection des équipements de puissance.
chargeur commandable pour les caractéristiques de charge, sur la base de la méthode proposée pour le réglage de dispositif de puissance regroupée modèle de circuit paramètre de la puissance thermique à puce. Cette méthode ne mesure pas directement la montée en température des composants de puissance, uniquement sur la puissance d'entrée et la température ambiante actuelle, pour assurer une protection thermique du dispositif d'alimentation.
1
régulation de puissance chargeur intelligent principe de la méthode
En raison des différents composants à l'intérieur de la machine rechargeable chaque puissance thermique et des conditions thermiques, dans les mêmes conditions de travail, l'augmentation de la température ne soit pas la même pour chaque appareil de puissance, nécessité de veiller à ce que toutes la température de fonctionnement de l'appareil ne dépasse pas la température de sécurité. Par conséquent, nécessaire pour déterminer l'augmentation de la température des pires dispositifs de puissance. Pendant ce temps dispositif d'alimentation du chargeur de carte difficile à mesurer directement la température, le modèle de circuit thermique de ce dispositif est la nécessité de mettre en place hors ligne. Le principal principe illustré à la figure 1.
section d'ajustement de puissance à puce qui peut prendre avantage de ce modèle de circuit thermique de la stratégie de contrôle en boucle fermée pour construire des dispositifs d'alimentation et de la température et du courant de sortie, la stratégie de commande peut être ajustée en fonction de la température périphérique restrictions puissance d'entrée du chargeur, la température du chargeur pour assurer une protection.
2
l'estimation des paramètres du modèle de circuit de dispositif de puissance thermique de paramètres localisés et
2.1 lumped principal paramètre de circuit thermique
Pour de bonnes limites du modèle de circuit thermique déterminée peut être établie en se concentrant dispositif de puissance méthode des paramètres du modèle de température . méthode de paramètre de concentration a l'avantage de facile à mettre en uvre, intuitive et fiable, de haute précision, l'ajustement de la courbe d'élévation de température peut être obtenue.
modèle de circuit de paramètre Lumped dispositif de puissance thermique et le dissipateur de chaleur est généralement considéré comme un tout, en général beaucoup moins que le dispositif de puissance dissipateur thermique résistance thermique, la résistance thermique du dispositif d'alimentation par rapport au dissipateur de chaleur résistance thermique peut être ignoré (à savoir nombre de Biot Bi < 1) . Ainsi, le dispositif d'alimentation conduction thermique processus équivalent peut être concentrée dans le circuit thermique 2 représenté sur la figure.
La figure 2 est un des dispositifs d'alimentation de flux de chaleur Pd, Tw est la température du dispositif d'alimentation, Cth centralisée capacité thermique entre les dispositifs d'alimentation pour l'environnement, Rth est la résistance thermique entre le dispositif d'alimentation à un environnement centralisé, Ta est la température ambiante. L'analogie de la théorie thermoélectrique , le problème du circuit thermique peut être emprunté la théorie du circuit, et donc le dispositif de puissance atteint une température à l'état d'équilibre:
Vu, dans le cas où la résistance thermique constante concentré, une température d'état stable du dispositif d'alimentation dépend des variations de la température ambiante, la puissance d'entrée et de l'efficacité, de sorte que l'équation peut être simplifiée à l'expression générale:
Lorsque le coefficient de température ambiante C1, C2 en tant que facteur de puissance, le facteur de correction C3 par la formule (4) représente le circuit thermique peut être concentré décrire efficacement la température à l'état stationnaire du dispositif d'alimentation.
2,2 circuit thermique méthode d'estimation des paramètres du modèle
modèle de circuit thermique concentré peut être considérée comme isotherme corps, généralement en diverses matières, comprenant la résistance de contact thermique et analogues, ce qui est difficile à calculer les paramètres obtenus par la théorie. Par conséquent, la méthode d'estimation des paramètres, lorsque les observations de température que les paramètres peuvent être considérés comme un ensemble de paramètres surdéterminé. Dans la formule (4), sur la base de multiples observations obtenues par les équations telles que l'équation (5).
3
Chargeur politiques de régulation de puissance intelligente
Ici, fonctionnant en mode courant constant, chargeur de charge rapide comme objet de régulation. Ci-dessus, avec le modèle de construction et de ses paramètres est construit sur la base de la stratégie de réglage de puissance du chargeur intelligent, comme représenté sur la Fig. Le courant généré par la politique et ajuste les réglage de puissance en boucle extérieure composants internes.
La puissance de la rétroaction de réglage de puissance en boucle extérieure Pi et la température ambiante Ta, le dispositif calcule la pire température de travail Tw, pour définir la température maximale T * comme cible, l'erreur de calcul [Delta] T la température, le courant Iref est par réglage PID, et est donnée par la limite de courant lien Imax cible IAIM actuelle. Contrôle de la boucle de courant interne le courant de sortie, un chargeur d'alimentation d'entrée des limites, ce qui rend la commande de puissance intelligente.
En premier lieu, la détermination de la politique température ambiante, le T0 d'erreur de température, modifié par le PID IAGP réduit à des températures élevées, afin de réduire la puissance d'entrée, l'élévation de température est limitée à des dispositifs électriques. A basse température, l'erreur de température AT est persistant et grande, en raison de l'action intégrale PID, provoque la sortie de la limite de sortie d'augmentation de contrôleur a été atteint, il y a phénomène enroulement. A cet effet, éliminer cette méthode de découpage phénomène en utilisant le signal de sortie du régulateur est limitée dans la plage de contrôle.
4
Résultats et analyse expérimentale
4.1 la plate-forme de test de température
Observation de la température et des dispositifs électriques de vérification stratégie de contrôle, la plate-forme de conception expérimentale, comme représenté sur la Fig. Intégré dans la chambre d'essai à haute température rechargeable aux changements de température simuler l'environnement. des moyens d'acquisition de données pour la transmission de Ta, Tw Pi et des données au micro-ordinateur via l'interface USB. Le micro-ordinateur via l'entrée du chargeur appareil de communication USB / CAN courant et de la régulation de puissance.
4.2 Température pire dispositif de test de montée
Dispositif de détermination de la température pire des cas, les observations de montée en température dispositifs principaux d'alimentation. La figure 5 représente le dispositif lorsque la première puissance d'entrée du chargeur de puissance de 500 W, une température ambiante de 20 ~ 50 courbe de température.
Figure 5 quatre types de dispositif MOS de puissance est la plus haute température du tube. Modification du chargeur d'alimentation d'entrée testé, on peut obtenir le même résultat, de sorte que la machine de chargement peut déterminer l'élévation de température de la pire dispositif de transistor MOS. En outre, l'élévation de la température maximale de la machine de chargement 85 conception de puces de qualité industrielle, il est défini ici température de fonctionnement du transistor MOS ne dépasse pas 85 .
4.3 Estimation analyse des résultats de paramètre de modèle de circuit thermique
Le tableau 1 montre les résultats de la température de fonctionnement du transistor MOS mesurée à différents niveaux de puissance d'entrée et la température ambiante.
Dans la formule (8) comme la fonction objective, les résultats du Tableau 1, l'estimation des paramètres, les paramètres thermiques disponibles C1 = 1,1049, C2 = 0,0181, C3 = 7,7387. En outre Dispositif de puissance à circuit thermique obtenue d'expression:
Pour vérifier la précision du chemin thermique modèle établi, les conditions de fonctionnement du chargeur redessinées six groupes précédents ne participant pas à l'estimation des paramètres de données, la précision de la comparaison de la validation du modèle. Le tableau 2 montre résultat de corrélation. Analyse, le modèle d'erreur par rapport à calculer la température est inférieure à ± 2%, de sorte que le modèle de circuit thermique peut refléter avec précision la température de fonctionnement du dispositif.
4,4 validation de la méthode de régulation de puissance intelligente
Vérifiez puce appelée ici un procédé de réglage de puissance, va maintenant être chargeur de fonctionner à 1000 W dans des conditions d'alimentation. Température de travail a augmenté progressivement de la température ambiante à 31 55 , Fig. 6 (a) montre la Fig.
La figure 6 (b) montre le chargeur température transistor MOS courbe mesurée dans cet environnement d'exploitation. On voit sur la figure, lorsque la température ambiante est élevée et l'effet de leur puissance, la température de fonctionnement du tube MOS est progressivement augmentée. Mais réglage de la puissance intelligente est pas appliquée, la température de l'état d'équilibre finale MOS à 88 , définie comme plus de 85 température de fonctionnement.
Encore une fois opérant dans les mêmes conditions environnementales et en utilisant la méthode de régulation de puissance intelligente mentionné, soit la température limite de fonctionnement du chargeur MOS du tube. La figure 7 montre une température de fonctionnement du transistor MOS conditionnée par la puissance intelligente. Dans ce cas, la température de régime permanent au voisinage du transistor MOS 85 fluctuations figure visible, mais non excessive. Pendant ce temps, la sortie du chargeur de l'ajustement de la puissance initiale 1000 W à 930 W, de sorte que la méthode proposée est efficace pour éviter le problème de la haute température excessive du transistor MOS pour amener la puissance de sortie, le chargeur d'améliorer la sécurité et la fiabilité de fonctionnement.
5
conclusion
Dans cet article, les caractéristiques de l'environnement de travail à bord chargeur, un chargeur proposé méthode intelligente de régulation de puissance. Le procédé utilise la théorie de l'analogie thermoélectrique, le dispositif d'alimentation du chargeur centralisé modèle de circuit thermique, les paramètres du modèle sont estimés par la méthode des moindres carrés, en utilisant une stratégie d'ajustement de puissance intelligent du chargeur de sorte que sa température ne dépasse pas les normes de fonctionnement sûr, des résultats de corrélation montrent que la proposition le procédé peut améliorer la fiabilité du dispositif de charge monté sur véhicule fonctionnant à une température élevée.
