周子莘,王心坚,王颖飞

(同济大学 汽车学院,上海201804)

0 引 言

蓄电池是制约电动汽车(以下简称EV)发展的关键因素[1]。蓄电池的充电技术越来越受到国内外学者和工程师的重视,其主要影响蓄电池充电时间和使用寿命,成为制约EV发展的主要因素之一[2]。EV充电系统总体上可分为车载型充电系统和独立型充电系统两种。其中独立型充电系统由位于车内的电机、蓄电池组、驱动变流器以及安装于车外地面的独立型充电变流器构成,一般充电电流较大以实现快充;车载型充电系统包括位于车内的蓄电池组、驱动变流器、充电变流器和电机,可直接连接到家用插座上进行充电,能有效利用用电低谷期富余电力[3]。

目前,独立型充电桩还未大规模普及使用,车载型充电系统结构简单、无需配备地面充电桩,逐渐成为汽车厂商和消费者的选择,也是学术界和工业界的研究热点。但车载型充电系统还有诸多问题,国内外研究人员针对其成本高、体积大、质量大、功率等级低的缺点,提出了驱动系统与蓄电池充电集成化拓扑[4-5],即把电机的电感作为Boost/Buck电路的储能电感使用,将牵引驱动系统的逆变器硬件结构整合为充电系统的整流器结构给蓄电池充电,并且通过优化拓扑结构和相应的控制策略,使变流器分别完成逆变、整流和功率因数校正,扭转车载充电系统在质量、体积、成本和充电质量等方面的劣势。

国内外学者已提出诸多不同类型的电机驱动和电池充电一体化拓扑结构[6-10]。……