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储能系统技术 储能系统 充电桩 ★ 5.0

基于右半平面零点补偿的新型模块化集成车载电动汽车充电器环路成形控制设计

Loop-Shaping Control Design for a New Modular Integrated On-Board EV Charger with RHP Zero Compensation

作者 Fatemeh Nasr Esfahani · Ahmed Darwish · Ahmed Massoud
期刊 IET Power Electronics
出版日期 2025年6月
卷/期 第 18 卷 第 1 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 储能系统 充电桩
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 模块化集成车载充电器 电动汽车 控制设计 故障穿越能力 原型测试
语言:

中文摘要

本文提出了一种新型电动汽车模块化集成车载充电器(MIOBC)的控制设计方案。该MIOBC对电池和功率变换器均进行模块化设计,提升了系统的可控性与故障穿越能力。通过将牵引逆变器与车载充电器集成,减小了系统体积与重量,并实现了充电、加速及减速模式间的无缝切换。基于大学生方程式赛车平台搭建的3 kW样机实验验证了控制策略的鲁棒性及其对电池模块局部故障的有效处理能力。

English Abstract

This paper presents the control design of a new modular integrated on-board charger (MIOBC) for EVs. The proposed MIOBC modularises both the battery and power converters, enhancing controllability and fault-ride-through (FRT) capability. Integrating the traction inverter with the OBC reduces system size and weight while enabling seamless operation in charging, acceleration, and deceleration modes. A 3 kW prototype was tested using formula student racing car, demonstrating the robustness of the control strategy and its ability to handle partial faults in battery segments effectively.
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SunView 深度解读

该模块化集成车载充电器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的牵引逆变器与OBC集成方案可直接应用于阳光电源车载充电机产品,通过共享功率器件实现体积与成本优化。右半平面零点补偿的环路成形控制策略可提升充电器动态响应性能,增强系统鲁棒性。模块化电池与变换器设计理念与阳光电源PowerTitan储能系统的模块化架构高度契合,其故障穿越能力可借鉴应用于ST系列储能变流器,提升系统可靠性。该技术的充放电模式无缝切换方案对开发车网互动V2G功能及充电桩产品具有实践指导意义,支撑阳光电源在电动汽车能源生态的布局。