关键词：电动汽车;;直流充电机;;Simulink仿真模型;;谐波电流;;多谐波叠加;;谐波叠加简化算法
摘 要：科技的进步和经济的快速发展伴随着生态环境恶化和能源短缺等问题,促使汽车行业转型,电动汽车顺应趋势正高速发展,电动汽车运行保障——充电机、充电站为满足市场需求正朝着直流快速充电方向不断前进。直流快速充电机利用交直流转换技术实现电动汽车充电,针对直流充电过程中谐波影响电网运行以及多充电机谐波叠加抽样复杂、计算量大且耗时长的问题,本文在分析充电机谐波特性的基础上,提出一种多充电机谐波叠加简化算法,并应用于实际充电站项目的谐波估算环节,能够快速计算出充电站主要谐波大小,解决了充电站谐波快速估算的难题。本文首先介绍直流充电过程中谐波的产生及其对电网的影响,具体分析充电站单台充电机运行过程中交流端电流谐波幅频特性,并结合实测数据和充电机整流原理,利用Simulink平台,搭建单台充电机及多充电机组合成的充电站仿真分析模型,模型谐波输出与实际测量值间的相对误差小于3%,适于工程仿真分析。针对多充电机谐波叠加问题,详细分析现有多充电机谐波叠加算法的计算过程,利用仿真模型对比分析现有算法的优点与不足,提出一种多充电机谐波叠加简化算法,该简化算法基于服从正态分布规律的两充电机谐波电流相位的差值,利用大数定理及均值期望的最大区间估计方法,求解多充电机两两叠加同次谐波相位差期望值的最大似然估计,并根据估计结果计算两两谐波源叠加后谐波电流幅值大小。仿真分析结果表明,该简化算法能准确估算多充电机叠加后的电流幅值,相对误差小于3.5%。利用充电站仿真模型对该简化算法进行验证,结果表明,该简化算法能准确估算多充电机叠加后的电流幅值,相对误差小于3%。结合京港澳高速广深段东莞厚街服务区充电站项目,将多充电机谐波叠加简化算法应用于充电站建设中谐波电流的快速估算,相对误差为2.65%,满足工程实际应用要求。
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