[发明专利]一种有源三次谐波注入的V2G变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种有源三次谐波注入的V2G变换器，其特征在于，包括：交流侧三相桥式整流电路、中间准三次谐波注入电路和直流侧双向全桥变换电路；

所述交流侧三相桥式整流电路的交流端与所述中间准三次谐波注入电路的交流端并接后作为所述变换器的交流输入端，所述交流侧三相桥式整流电路的直流端与所述中间准三次谐波注入电路的直流端并接后接入所述直流侧双向全桥变换电路的一次端，所述直流侧双向全桥变换电路的二次端作为所述变换器的直流输出端；

所述交流侧三相桥式整流电路用于将所述交流端输入的交流电整流成直流电，或者用于将所述直流端输入的直流电逆变成三相交流电；

所述中间准三次谐波注入电路用于注入三次谐波补偿电流；

所述直流侧双向全桥变换电路用于对所述一次端的输入或者所述二次端的输入进行电压等级变换。

2.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述中间准三次谐波注入电路包括：三个双向开关、两个IGBT开关管以及一个三次谐波注入电感；

所述三个双向开关的同一端分别接入三相输入电源的各相，所述三个双向开关的另一端连接所述三次谐波注入电感的一端；

所述两个IGBT开关管串接后并入中间直流母线的两极之间，所述两个IGBT开关管串接的中点连接所述三次谐波注入电感的另一端。

3.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述直流侧双向全桥变换电路包括：一次端全桥、二次端全桥、高频变压器和内电感；

所述一次端全桥的直流端连接所述交流侧三相桥式整流电路的直流端，所述内电感与所述高频变压器的一次边串接后接入所述一次端全桥的交流端，所述高频变压器的二次边连接所述二次端全桥的交流端，所述二次端全桥的直流端作为所述直流输出端。

4.根据权利要求3所述的变换器，其特征在于：

所述一次端全桥包括四个一次桥臂开关，所述四个一次桥臂开关两两串联后并联接入中间直流母线的两极之间；

所述内电感串联接入所述高频变压器一次边的串联电路两端分别连接所述四个一次桥臂开关两两串联的两个串联电路的中点；

所述二次端全桥包括四个二次桥臂开关，所述四个二次桥臂开关两两串联后再并联连接，所述并联连接电路的两端作为所述变换器的所述直流输出端；所述四个二次桥臂开关两两串联的两个串联电路中点分别连接所述高频变压器二次边的两端。

5.根据权利要求1至4中任一所述的变换器，其特征在于，所述变换器还包括：交流侧滤波电路和/或直流侧滤波电路；

所述交流侧滤波电路包括三个交流滤波电感和三个交流滤波电容，所述三个交流滤波电感的同一端分别与所述三个交流滤波电容的同一端并接后，再分别连接所述交流侧三相桥式整流电路的交流端，所述三个交流滤波电感的另一端作为变换器的交流输入端，所述三个交流滤波电容的另一端并接在一起；

所述直流侧滤波电路包括直流滤波电容和直流滤波电感，所述直流滤波电容与所述直流侧双向全桥变换电路的二次端并接后，再串接所述直流滤波电感。

6.一种有源三次谐波注入的V2G变换器的控制方法，其特征在于，包括：

获取开关通断控制规则，根据所述开关通断控制规则，控制调节整流逆变输出；

获取期望三次谐波注入电流，以所述期望三次谐波注入电流为目标，控制调节三次谐波注入电流；

获取电池充放电控制模式、电池恒压恒流控制模式和电池充放电电压电流参考值，根据所述电池充放电控制模式、所述电池恒压恒流控制模式、所述电池充放电电压电流参考值和实际电池电压电流，控制调节所述变换器的载波信号移相角，以调节所述变换器的基波传输功率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取开关通断控制规则，根据所述开关通断控制规则，控制调节整流逆变输出具体包括：

判断获取所述变换器所处扇区；

根据所述所处扇区及扇区与开关通断控制规则对应关系确定开关通断控制规则；

根据所述开关通断控制规则，通过控制交流侧三相桥式整流电路中整流开关和中间准三次谐波注入电路中双向开关的通断组合，调节整流逆变输出。