(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210872939.1 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 刘其凤　陈振亚　李永明　朱学贵　 张淮清　 (74)专利代理 机构 重庆缙云专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 50237 专利代理师 王翔 (51)Int.Cl. G06F 30/367(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种大容量 短时工作的隔离型DC-DC直流充 电机时域E MI建模方法 (57)摘要 本发明公开一种大容量短时工作的隔离型 DC‑DC直流充电机时域EMI建模方法， 步骤包括： 1)根据船舶 平台大功率DC ‑DC直流变 换装置电路 拓扑， 建立以超级电容器为时变负载的等效电路 模型； 2)确定大功率DC ‑DC直流变换装置充电系 统的控制方式； 3)提取等效电路模型中各元器件 的寄生参数； 4)根据寄生参数分析恒流充电方式 以及恒压充电方式下的直流充电系统对直流电 网侧的电磁干扰特性。 本发明在隔离型DC ‑DC直 流充电机的电磁干扰耦合路径理论分析的基础 上建立直流充电系统的EMI等效电路模型， 得出 直流电网侧电磁干扰电压的时域结果， 进而能通 过时频变换直接分析宽频域的直流充电机EMI特 性。 权利要求书3页 说明书12页 附图11页 CN 115422868 A 2022.12.02 CN 115422868 A 1.一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： 1)根据所述船舶平台大功率DC ‑DC直流变换装置电路拓扑， 建立以超级电容器为时变 负载的等效电路模型。 2)确定大功率DC ‑DC直流变换装置充电系统的控制方式。 3)提取等效电路模型中各 元器件的寄生 参数； 4)根据寄生参数分析恒流充电方式以及恒压充电方式下的直流充电系统对直流电网 侧的电磁干扰特性。 2.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特 征在于， 所述 等效电路模型的电路拓扑如下 所示： 记电源u(t)正极所在一端为A端， 负极所在一端为B端； A端依次串联电阻R0、 电容Cf0后连接至B端； A端依次串联电阻R0、 超级电容器Cf后连接至B端； A端依次串联电阻R1、 电容C1后连接至B端； A端串联负载RL后连接至B端。 3.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特征在于， 超级电容器进行恒流充电过程中， 充电t1时间后， 等效电路模型电阻器R0 如下所示： 式中， U1表示增加ΔU后的端电压； ΔU表示电压增 加量； U0表示初始电压； 充电t2时间后， 等效电路模型中的电流 I满足下式： 式中， Q表示电荷量； 电容Cf＝Cf0+Cf1(u)； Cf1(u)Cf1(u)＝ku(t)； k为系数； u(t)为超级电 容器端电压； 电容Cf0如下所示： 4.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特 征在于， 超级电容器恒流充电停止后， 超级电容器Cf累积的电荷量 Q如下所示： Q＝I*(t4‑t1) (4) 式中， t4表示时间。 5.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特征在于， 当超级电容器充满电且外部电源断开时， 超级电容器Cf作为电源向负载 Rl所在支路、 电容C1所在支路供电， 且向电容C1所在支路提供的电荷大于负载Rl所在支路， 发生内部电荷再分配， 在t5时刻， 所述 等效电路模型的内部等效电流 I0如下所示：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422868 A 2等效电路模型中电阻R1如下所示： 内部电荷再分配结束时刻记为t6， 即： t6＝t5+3(R1*C1) (7) 内部电荷再分配结束时， 超级电容器Cf的电荷量 Q如下所示： 式中， U6为内部电荷再分配结束时的端电压； 其中， 系数k如下 所示： 式中， U4表示超级电容器恒流充电停止后的端电压； 电容C1如下所示： 6.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特 征在于， 所述 等效电路模型完全静止后， 电阻R1两端的电压 如下所示： 式中， U7为等效电路模型完全静止后的端电压； 自放电电流Il如下所示： 电阻Rl如下所示： 7.根据权利 要求1所述的一种大容量短时工作的隔离型DC ‑DC直流充电机时域EMI建模 方法， 其特征在于， 所述超级电容通过大容量隔离型D C‑DC直流变换器接到直流电网上构成 充电系统。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422868 A 3