Постоянно-текущее зарядное устройство батареи постоянного напряжения
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Дополнительные Источники
Блок CCCV Battery Charger реализует типовое зарядное устройство батареи динамической модели. Эта модель поддерживает трехфазный AC Уая или дельты, однофазный AC или вход напряжения постоянного тока. Модель также обеспечивает дополнительный вход температуры окружающей среды для зарядки компенсации температуры напряжения.
Рисунок показывает эквивалентную схему для блока CCCV Battery Charger.
Выход, текущий из зарядного устройства батареи,
Переменные для выхода текущие и связанные уравнения:
Iout является выход текущая команда в A.
I'out является предварительно отфильтрованной текущей командой в A.
kp является пропорциональной составляющей фильтра ПИДа.
ki является интегральной составляющей фильтра ПИДа.
kd является усилением дифференциала фильтра ПИДа.
Ioutr% является пульсацией текущей производительности в %.
foutir является частотой пульсации текущей производительности в Гц.
t является временем в s.
ξ является фактором расхолаживания, который ограничивается значениями между 0
и 0.9
.
⍵n, частота радиана, в rad/s.
d% является перерегулированием в %.
ts является временем урегулирования в s.
ICC является предварительно отфильтрованной текущей отрегулированной текущей командой в A.
Ibulk является постоянной текущей командой в A.
ICV является отрегулированной текущей командой предварительно отфильтрованного напряжения в A.
V'out является командой напряжения, в V.
V'tc является командой напряжения, в V.
Vout является компенсированным воздействием напряжения температуры, в V.
измеренное выходное напряжение среднего значения, в V.
Ta является температурой окружающей среды в °C.
Tnom является номинальной температурой окружающей среды в °C.
Vtc является отношением компенсации напряжения, в V / ° C.
Vabs является напряжением поглощения, в V.
Vfloat является напряжением плавающим, в V.
P является выходной мощностью в W.
среднее значение, измеренное текущий выход, в A.
Усиления управления:
Фактор расхолаживания
То, когда элемент управления выводом является текущим, отрегулировало частоту радиана,
То, когда элемент управления выводом является напряжением, отрегулировало частоту радиана,
Предварительно отфильтрованная текущая команда, I'out, обеспечивается или от предварительно отфильтрованной текущей отрегулированной текущей команды, ICC, или от предварительно отфильтрованного напряжения отрегулировал текущую команду, ICV. Графики показывают различные заряженные фазы цикла.
Если Output control mode установлен в Constant Current only (CC)
или Constant Current - Constant Voltage (CCCV)
и Vout ниже, чем Float voltage или Absorption voltage, в то время как Absorption end condition не соответствуют
Если Output control mode установлен в Constant Current only (CC)
или Constant Current - Constant Voltage (CCCV)
и Vout равен Float voltage или Absorption voltage, в то время как Absorption end condition не соответствуют
Когда опция Enable absorption phase выбрана и переключатели зарядного устройства батареи от постоянного тока до постоянного управления напряжением, если Absorption end condition не соответствуют, компенсация напряжения температуры окружающей среды, V'tc задан как
В противном случае, компенсация напряжения температуры окружающей среды, V'tc задан как
Когда опция Enable absorption phase выбрана и переключатели зарядного устройства батареи от постоянного тока до постоянного управления напряжением, если Absorption end condition не соответствуют, компенсация напряжения температуры окружающей среды, V'out задан как
В противном случае, компенсация напряжения температуры окружающей среды, V'out задан как
Выходная мощность задана как
Вход, текущий из зарядного устройства батареи,
Переменные для входа текущие и связанные уравнения:
Iin является входом текущая команда в A.
P' является нормированной выходной мощностью.
P является выходной мощностью в W.
Pnom является номинальной выходной мощностью в W.
I'n является нормированной гармонической амплитудой.
fin является частотой входного напряжения в Гц.
fn является гармонической частотой в Гц.
t является временем в s.
VinA является входным напряжением, задержанным пятым из его периода, в V.
Vin является входным напряжением фазы задержанный пятым из ее периода, в V.
Iinr% является входом текущая пульсация в %.
finir является входом текущая частота пульсации в Гц.
θVin является углом входного напряжения в рад.
θVinA является углом входного напряжения фазы A в рад.
Где, feff, полиномиальная функция после параметров Charger efficiency и Efficiency usage factor. Этот полиномиальный порядок является половиной количества вводимых пар данных. Для входных значений, P', между 0 и 1, полином должен возвращаемые значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается, пока это условие не соблюдают. Если порядок достигнет 0, выход останется постоянным для среднего значения набора данных.
Где, fTHD, полиномиальная функция после параметров Total harmonic distortion и THD usage factor. Этот полиномиальный порядок является половиной количества вводимых пар данных. Для входных значений, P', между 0 и 1, полином должен возвращаемые значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается, пока это условие не соблюдают. Если порядок достигнет 0, выход останется постоянным для среднего значения набора данных.
Где, fPF, полиномиальная функция после параметров Power factor и PF usage facto r. Этот полиномиальный порядок является половиной количества вводимых пар данных. Для входных значений, P', между 0 и 1, полином должен возвращаемые значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается, пока это условие не соблюдают. Если порядок достигнет 0, выход останется постоянным для среднего значения набора данных.
Где, fHARMS, сумма синусоид, заданных параметрами Harmonics amplitude и Harmonics frequency после выражения
Когда параметр Type устанавливается на DC
,
Когда параметр Type устанавливается на 1-phase AC
,
Когда параметр Type устанавливается на 3-phase AC (wye)
:
Когда параметр Type устанавливается на 3-phase AC (delta)
:
Где:
Предположения модели
Выходная загрузка состоит из соответственно размерной батареи.
Трехфазные альтернативные текущие входные параметры балансируются, синхронизируются, и без дрожания.
Температура окружающей среды не влияет на параметры зарядного устройства.
Ограничения
Выходная мощность независима от входной мощности.
[1] Справьтесь, R.C., и Ы. Подражанский. Искусство Зарядки аккумулятора. Proc. 14-я Ежегодная Конференция по Батарее по Приложениям и Усовершенствованиям, стр 233-235. Лонг-Бич, CA: 1999.
[2] Dubey, A., Santoso, S. и M.P. Облако. Модель среднего значения зарядных устройств электромобиля. Транзакции IEEE на издании 4 интеллектуальной сети № 3. Стр 1549-1557. Аргонн, IL: степень IEEE & энергетическое общество, 2013.
[3] Элиас, M., Ни, K. и А. Ароф. Проект Умного Зарядного устройства для Серийных литий-ионных аккумуляторов. Продолжения от Международной конференции IEEE по вопросам Силовой электроники и Систем приводов, стр 1485-1490. Куала-Лумпур: ПЛЕТЕНЫЕ КОРЗИНКИ, 2005.
[4] Хусейн A.A.-H., и я. Batarseh. Анализ взимания алгоритмов для никеля и зарядных устройств батареи Lithium. Транзакции IEEE на автомобильной технологии. Сендай, Япония: IEEE автомобильное технологическое общество, 2011.