基于多端口變換器的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)集成網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、大力發(fā)展清潔能源汽車特別是電動(dòng)汽車以緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的能源危機(jī)和環(huán)境問題已成為世界各國(guó)政府的共識(shí)。
　　電動(dòng)汽車兼具“荷”與“源”雙重屬性，令其成為未來能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建過程中不可或缺的一環(huán)。未來大規(guī)模電動(dòng)汽車應(yīng)用一方面可能會(huì)因其充電負(fù)荷的不確定性造成電網(wǎng)的阻塞，另一方面大規(guī)模電動(dòng)汽車配置的車載蓄電池使得電動(dòng)汽車集群本身又可以看成大規(guī)模移動(dòng)儲(chǔ)能單元，可以為電網(wǎng)提供旋轉(zhuǎn)備用、電壓/頻率支撐、故障穿越等服務(wù)。但電動(dòng)汽車發(fā)揮作用的大小依賴于其高

2、效智能與電網(wǎng)互動(dòng)的組網(wǎng)方式。目前盡管電動(dòng)汽車充電機(jī)拓?fù)湫问蕉鄻樱际峭ㄟ^各充電機(jī)并聯(lián)至交流母線或者直流母線進(jìn)行集成，這些結(jié)構(gòu)至少有以下缺點(diǎn):1.單臺(tái)充電機(jī)僅供一輛電動(dòng)汽車充電，充電站土地使用效率低，增加一輛電動(dòng)汽車都需另配置額外的充電機(jī);2.各充電機(jī)之間需要配置通信裝置實(shí)現(xiàn)各電動(dòng)汽車的協(xié)調(diào)管理;3.整個(gè)集成系統(tǒng)功率變換級(jí)數(shù)多，開關(guān)裝置多，每臺(tái)充電機(jī)都需要獨(dú)立的控制系統(tǒng)，建設(shè)成本高。
　　為解決上述問題，本文研究了具有結(jié)構(gòu)緊湊、功

3、率變換級(jí)數(shù)少、同時(shí)集成多臺(tái)電動(dòng)汽車、可集成新能源發(fā)電、控制集中等特點(diǎn)的多端口電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)集成系統(tǒng)。具體研究?jī)?nèi)容與研究成果工作如下:
　　1.在廣泛搜集和整理參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)汽車充電機(jī)拓?fù)溥M(jìn)行了分類，分析了現(xiàn)有電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)集成方式的特點(diǎn)以及電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)研究現(xiàn)狀，并對(duì)現(xiàn)有多端口變換器的拓?fù)浜涂刂七M(jìn)行了梳理和對(duì)比分析;
　　2.對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)汽車三種主要的入網(wǎng)集成模式，即基于交流母線集成模式、基于直

4、流母線集成模式和基于交直流混合母線集成模式進(jìn)行了具體分析，總結(jié)了其各自特點(diǎn)，并以基于直流母線的集成模式為例，詳細(xì)分析了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、總體控制目標(biāo)和策略，并在Matlab環(huán)境下進(jìn)行了仿真研究;
　　3.針對(duì)現(xiàn)有集成模式的不足，重點(diǎn)研究了基于多端口變換器的電動(dòng)汽車集成入網(wǎng)方案。研究了兩種具體的多端口變換器集成拓?fù)?一為基于多端口雙向Buck-Boost變換器的非隔離型多端口集成拓?fù)?，一為基于磁耦合的隔離型多端口集成拓?fù)洹２⒏髯砸匀丝谕?/p>