電動汽車車載V2G充電機及其電磁兼容性研究.pdf

1、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，電動汽車與電網(wǎng)的雙向信息能量互聯(lián)互動技術(shù)（即Vehicle-to-Grid，V2G）成為研究熱點，具備V2G功能的電動汽車不再僅僅是電網(wǎng)電力的消費體，電動汽車在受控的條件下可以向電網(wǎng)提供各類輔助服務(wù)。電動汽車車載V2G充電機是實現(xiàn)電動汽車與智能電網(wǎng)之間信息能量雙向互聯(lián)互動的關(guān)鍵設(shè)備，本文針對具有V2G功能的車載充電機展開研究。
　　電動汽車車載V2G充電機是實現(xiàn)電動汽車與智能電網(wǎng)之間信息能量雙向互聯(lián)互動的關(guān)鍵設(shè)

2、備，本文提出了一種基于可逆單相全橋結(jié)構(gòu)與雙有源橋結(jié)構(gòu)的車載雙向充電機方案，給出了系統(tǒng)各拓撲結(jié)構(gòu)選擇思路，并結(jié)合充電機實際工況進行了參數(shù)和電路設(shè)計，搭建了車載V2G充電機的實驗樣機，完成了雙向功率因數(shù)校正實驗以及恒壓恒流實驗，實驗結(jié)果表明：網(wǎng)側(cè)電流THD小于5％，對電網(wǎng)的諧波污染小。
　　由于車載設(shè)備對于電磁兼容的嚴格標準要求，對充電機的PCB板與結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)級電磁兼容協(xié)同仿真與優(yōu)化，采用SIwave和ANSYS Designer

3、對PCB板進行信號完整性分析與實際工況仿真，基于分析結(jié)果給出了PCB板布局布線優(yōu)化方法，優(yōu)化后的布線在高頻段的增益降低，諧振點數(shù)量減少，信號網(wǎng)絡(luò)之間的串擾噪音得以抑制，利用PCB板近場輻射仿真結(jié)果作為輻射源實現(xiàn)了PCB板與車載V2G充電機機箱之間的系統(tǒng)級電磁兼容協(xié)同仿真，確定了車載V2G充電機系統(tǒng)內(nèi)外的電磁輻射干擾強度與方向，仿真結(jié)果證明其最大輻射電場強度為2dBμV/m，輻射強度滿足電場輻射的國際標準CISPR22。
　　為了解

4、決大量充電機并網(wǎng)充放電時可能對電網(wǎng)造成的較為嚴重的諧波污染，降低電動汽車充放電對電網(wǎng)的影響，本文針對V2G充電機單臺與集群充放電時的諧波特性進行了研究，分析了V2G充電機充放電情況下諧波的產(chǎn)生機理與主要成分，對比不同結(jié)構(gòu)的V2G充電機的諧波特性，仿真結(jié)果表明：V2G充電機的充放電諧波與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制策略相關(guān)，諧波電流大小與輸出功率呈三次函數(shù)關(guān)系，對于多臺充電機情況，利用正態(tài)分布與泊松分布對電動汽車集群的聚集特性建模，在考慮電動汽車出行規(guī)