[发明专利]一种V2G双向功率变换器、控制系统及控制方法

说明书

本公开提出了一种V2G双向功率变换器、控制系统及控制方法，V2G双向功率变换器，其特征是，包括电压源型三相全桥PWM变换器即为AC‑DC变换器及双有源主动桥式变换器即为DC‑DC变换器；所述电压源型三相全桥PWM变换器连接至交流侧，将交流转换为直流并传输至直流侧，所述双有源主动桥式变换器输入端连接至直流侧，输出端连接至电池侧，将电压源型三相全桥PWM变换器输出的直流电压转换为动力电池所需的直流电压。

技术领域

本公开涉及功率变换技术领域，特别是涉及一种V2G双向功率变换器、控制系统及控制方法。

背景技术

电动汽车相关技术近年来取得了飞速的发展，电动汽车动力电池的充电是目前研究的热点技术之一，其中，功率变换器应用至电动汽车领域，用于为电动汽车动力电池的充放电，现有的功率变换器在电气隔离、变换效率等方面均存在这诸多的问题，致使电动汽车的普及存在一定的技术困难。

发明内容

本说明书实施方式的目的是提供一种V2G双向功率变换器，该V2G变换器实现了交流侧与电池侧的电气隔离，避免直接电气接触对电池或电网的影响，降低了对器件和电路保护的要求。

本说明书实施方式提供一种V2G双向功率变换器，通过以下技术方案实现：

包括：

电压源型三相全桥PWM变换器即为AC-DC变换器及双有源主动桥式变换器即为DC-DC变换器；

所述电压源型三相全桥PWM变换器连接至交流侧，将交流转换为直流并传输至直流侧，所述双有源主动桥式变换器输入端连接至直流侧，输出端连接至电池侧，将电压源型三相全桥PWM变换器输出的直流电压转换为动力电池所需的直流电压。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开针对电动汽车V2G(vehicle-to-grid)能量交互系统展开研究。建立电动汽车充电站协调控制策略，搭建了Psim仿真平台，对V2G能量双向变换器开展工作特性、控制方法等方面的仿真研究。

本公开所提的功率变换器优点为使得充电站能够实现功率双向流动，效果能够保证电动汽车参与到主动配电网的硬件基础。控制方法优点是能够保证变换器四象限运行，效果是能够将控制方法应用于变换器上，实现电动汽车参与主动配电网。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例子V2G变换器系统拓扑图；

图2为本公开实施例子变换器功率四象限运行图；

图3为本公开实施例子AC-DC级双向变换器拓扑图；

图4为本公开实施例子DC-DC级双向变换器具体拓扑图；

图5为本公开实施例子相控制下DAB工作波形图；

图6为本公开实施例子V2G变换器系统整体控制框图；

图7为本公开实施例子电池充电电压曲线图；

图8为本公开实施例子电池充电电流曲线图；

图9为本公开实施例子电池充电SOC曲线图；

图10为本公开实施例子充电时交流侧三相电流波形图；

图11为本公开实施例子充电时A相电压和正向电流波形图；

图12为本公开实施例子放电时交流侧三相电流波形图；

图13为本公开实施例子放电时A相电压和反向相电流波形图；