60a充电机1到10档调节原理

式中C₁为环境温度系数，C₂为功率系数，C₃为修正系数，由式(4)可知集中热路模型可有效描述功率器件的稳态温度。

2.2 热路模型参数估计方法

集中热路模型可视为等温体，一般由多种材料构成，包含接触热阻等，其参数难以通过理论计算得到。故采用参数估计的方法，当温升观测数据多于参数时，可视为参数的超定方程组。以式(4)为基础，通过多次观测得方程组，如式(5)所示。

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充电机智能功率调节策略

本文以恒流快充模式运行的充电机作为调控对象。以上文所建模型及其参数为基础，构建充电机智能功率调节策略，如图3所示。该策略由功率调节外环和电流调节内环组成。

功率调节外环根据反馈功率P_i和环境温度T_a，计算最恶劣器件工作温度T_w，以最大限定温度T^*为目标，计算误差温度ΔT，通过PID整定电流I_ref，并通过电流限幅环节I_max给出目标电流I_aim。电流内环控制输出电流，限制充电机输入功率，从而实现智能功率控制。

该策略首先判断环境温度，在高温环境下误差温度ΔT≤0，经PID调整后I_aim减小，输入功率降低，功率器件温升被限制。在低温环境下，误差温度ΔT一直存在且较大，由于PID积分作用的结果，将使控制器的输出不断增加，一直达到输出极限值，出现积分饱和现象。为此消除此现象采用限幅法，使控制器输出信号被限制在控制范围内。

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实验结果与分析

4.1 温升测试平台

为观测功率器件温升与验证控制策略，设计实验平台，如图4所示。充电机内置在高低温实验箱中，模拟环境温度变化。数采装置通过USB接口向微机传送T_a、T_w和P_i数据。微机通过USB/CAN通讯装置对充电机输入电流和功率调节。

4.2 温升最恶劣器件的测试

温升最恶劣器件的判定，主要观测功率器件的温升。图5给出了充电机输入功率为500 W，环境温度分别为20 ℃～50 ℃时的主要功率器件温升曲线。