Зарядное устройство постоянного напряжения
Блок CCCV Battery Charger реализует универсальное зарядное устройство динамической модели. Эта модель поддерживает трехфазный вход напряжения wye или delta AC, однофазный AC или DC. Модель также обеспечивает дополнительный вход температуры окружающей среды для компенсации температуры напряжения зарядки.
На рисунке показана эквивалентная схема блока зарядного устройства CCCV.

Выходной ток зарядного устройства составляет
% 100sin (2.dfoutirt)
Переменными для выходного тока и связанных с ним уравнений являются:
Iout - команда выходного тока, в A.
I 'out является предварительно отфильтрованной текущей командой, в A.
kp - пропорциональный коэффициент усиления ПИД-фильтра.
ki - интегральный коэффициент усиления фильтра PID.
kd - дифференциальный коэффициент усиления фильтра PID.
Ioutr% - пульсация токового выхода, в%.
foutir - частота пульсации выходного тока в Гц.
t - время, в с.
λ - коэффициент демпфирования, который ограничен значениями между 0 и 0.9.
⍵n - радиальная частота, в рад/с.
d% - превышение, в%.
ts - время отстаивания, в с.
ICC - предварительно отфильтрованная команда тока, регулируемая по току, в А.
Ибульк - команда постоянного тока, в А.
ICV - предварительно отфильтрованная команда регулируемого тока напряжения, в А.
V 'out - команда напряжения, в В.
V 'tc - команда напряжения, в В.
Vout - эффект напряжения с температурной компенсацией, в В.
- среднее измеренное выходное напряжение, в В.
Ta - температура окружающей среды, в ° C.
Tnom - номинальная температура окружающей среды, в ° C.
Vtc - коэффициент компенсации напряжения, в В/° C.
Vabs - напряжение поглощения, в В.
Vфлоат - поплавковое напряжение, в В.
P - выходная мощность в Вт.
- средний измеренный выходной ток в А.
Управляющими коэффициентами усиления являются:
1
2startn
startn2
Коэффициент демпфирования равен
(d% 100) 2
Когда управление выходом регулируется током, радиальная частота равна
) tsstart
Когда выходной регулятор регулируется напряжением, радиальная частота равна
0,001)
Предварительно отфильтрованная команда тока I 'out подается либо из предварительно отфильтрованной команды тока, регулируемого по току, ICC, либо из предварительно отфильтрованной команды тока, регулируемого по напряжению, ICV. На графиках показаны различные фазы цикла зарядки.

Если для режима управления выходом установлено значение Constant Current only (CC) или Constant Current - Constant Voltage (CCCV) и Vout ниже, чем поплавковое напряжение или напряжение поглощения, в то время как условие конца поглощения не выполняется
Ibulk
Если для режима управления выходом установлено значение Constant Current only (CC) или Constant Current - Constant Voltage (CCCV) и Vout равен плавающему напряжению или напряжению поглощения, в то время как условие конца поглощения не выполняется
IoutVout
Если выбрана опция «Включить фазу поглощения» и зарядное устройство переключается с постоянного тока на постоянное напряжение, если условие конца поглощения не выполняется, компенсация напряжения окружающей температуры, V 'tc определяется как
) Vtc
В противном случае компенсация напряжения окружающей температуры V 'tc определяется как
0
Если выбрана опция «Включить фазу поглощения» и зарядное устройство переключается с постоянного тока на постоянное напряжение, если условие конца поглощения не выполняется, компенсация напряжения окружающей температуры, V 'out определяется как
Vabs
В противном случае компенсация напряжения окружающей температуры, V 'out определяется как
Vfloat
Выходная мощность определяется как
Iout _ dw
Входной ток зарядного устройства составляет
P'), fHARMS)
Переменные для входного тока и связанных уравнений:
Iin - команда входного тока, в A.
P '- нормированная выходная мощность.
P - выходная мощность в Вт.
Pном - номинальная выходная мощность в Вт.
Я - нормированная гармоническая амплитуда.
fin - частота входного напряжения, в Гц.
fn - гармоническая частота, в Гц.
t - время, в с.
VinA - входное напряжение, задержанное на пятую часть его периода, в В.
Vin - входное напряжение фазы А, задержанное на пятую часть ее периода, в В.
Iinr% - пульсация входного тока, в%.
finir - частота пульсации входного тока в Гц.
λ Vin - угол входного напряжения, в рад.
ΔVinA - угол входного напряжения фазы A в радиусе.
PPnom
Где feff - полиномиальная функция, следующая за параметрами Эффективность зарядки и Коэффициент использования эффективности. Этот полиномиальный порядок равен половине количества введенных пар данных. Для входных значений, P ', между 0 и 1 полином должен возвращать значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается до тех пор, пока это условие не будет выполнено. Если порядок достигает 0, выходные данные остаются постоянными для среднего значения набора данных.
Где fTHD - полиномиальная функция, следующая за параметрами Суммарное гармоническое искажение и коэффициент использования THD. Этот полиномиальный порядок равен половине количества введенных пар данных. Для входных значений, P ', между 0 и 1 полином должен возвращать значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается до тех пор, пока это условие не будет выполнено. Если порядок достигает 0, выходные данные остаются постоянными для среднего значения набора данных.
Где fPF - полиномиальная функция, следующая за параметрами Power factor и PF usage factor. Этот полиномиальный порядок равен половине количества введенных пар данных. Для входных значений, P ', между 0 и 1 полином должен возвращать значения между 0 и 1. В противном случае полиномиальный порядок уменьшается до тех пор, пока это условие не будет выполнено. Если порядок достигает 0, выходные данные остаются постоянными для среднего значения набора данных.
Где, fHARMS, является суммой синусоидальных волн, заданных параметрами Гармоники амплитуда и Гармоники частота после выражения
)
Если для параметра Type установлено значение DC,
2.dfinirt)
Если для параметра Type установлено значение 1-phase AC ,
acos (fPF)))
Если для параметра Type установлено значение 3-phase AC (wye) :
acos (fPF))
fPF) + 13fin))
fPF) + 23fin))
Если для параметра Type установлено значение 3-phase AC (delta) :
(
fPF) + 13fin))
Где:
(
(
Допущения модели
Выходная нагрузка состоит из батареи соответствующего размера.
Трехфазные альтернативные входы тока сбалансированы, синхронизированы и без дрожания.
Температура окружающей среды не влияет на параметры зарядного устройства.
Ограничения
Выходная мощность не зависит от входной мощности.
[1] Совладай, Р.К., и Я. Поджанский. Искусство зарядки батарей. Proc. 14-я ежегодная конференция аккумуляторов по прикладным программам и достижениям, стр. 233-235. Лонг-Бич, Калифорния: 1999.
[2] Дубей, А., Сантосо, С. и М.П. Облако. Модель средней стоимости зарядных устройств электромобилей. Транзакции IEEE на смарт-сетке Том 4 № 3. Пп. 1549-1557. Аргонн, IL: IEEE Power & Energy Society, 2013.
[3] Элиас, М., Нор, К. и А. Ароф. Дизайн смарт-зарядного устройства для литий-ионных батарей серии. Материалы Международной конференции IEEE по силовой электронике и системам привода, стр. 1485-1490. Куала-Лумпур: PEDS, 2005.
[4] Хусейн А.А.-Х., и И. Батарсе. Обзор алгоритмов зарядки зарядных устройств никелевых и литиевых батарей. Сделки IEEE по автомобильной технологии. Сендай, Япония: Общество транспортных технологий IEEE, 2011.