Direkte AC-Ladung des wiederkonfigurierbaren kaskadierten Mehrstufenwandlers für Elektrofahrzeuge

In diesem Papier wird der wiederkonfigurierbare kaskadierte Mehrstufenwandler (RCMC) vorgestellt, der für Anwendungen im Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen in Lade-Konfiguration eingesetzt wird. Der Wandler ist direkt an ein dreiphasiges AC-Netz angeschlossen, und die Batteriemodule werden durch dynamische Steuerung der wiederkonfigurierbaren Batteriemodule geladen. Die intrinsische Struktur des Wandlers bietet den Vorteil, verschiedene Ladealgorithmen gemäß anpassbaren Anforderungen zu implementieren, ohne zusätzliche Zwischenleistungseinheiten zu benötigen. Zwei Lademethoden werden vorgeschlagen und detailliert erklärt: Die erste priorisiert das Ausbalancieren des SOC zwischen den Batteriemodulen, die zweite die Reduzierung der Energieverluste. Schließlich wird eine Schätzung der Ladezeit für den RCMC und für ein klassisches Batteriepack berechnet, wobei angenommen wird, dass der anfängliche Ladezustand um 20 % erhöht wird. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass der wiederkonfigurierbare kaskadierte Mehrstufenwandler 40 % weniger Zeit benötigt als das Batteriepack.