基于V2G技術(shù)的雙向AC-DC變換器及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)和電動汽車技術(shù)的發(fā)展，電動汽車V2G技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。所謂V2G技術(shù)，其核心思想是利用大量電動汽車充放電補(bǔ)償由于可再生能源系統(tǒng)接入電網(wǎng)而帶來的波動。電力電子裝置是V2G技術(shù)中的核心和指令執(zhí)行裝置。其必須能夠?qū)崿F(xiàn)功率的雙向流動，執(zhí)行智能電網(wǎng)指令進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，控制輸入輸出電能質(zhì)量。對于車載充放電器，還應(yīng)具有高功率密度、長壽命等特點(diǎn)。因此，車載用雙向變換器設(shè)計技術(shù)難度大，具有重要研究價值。
　　論文緒論部分簡要介紹了V2G系

2、統(tǒng)的概念及其對電網(wǎng)的影響，對V2G技術(shù)在國內(nèi)外的實踐和面臨的問題進(jìn)行了綜述。重點(diǎn)闡述了V2G技術(shù)中電力電子裝置的位置、作用和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，給出了一種兩級式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后，對國內(nèi)外雙向變換器的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析，闡述了本課題的研究內(nèi)容和主要工作。
　　論文第二章內(nèi)容集中在兩級式變換器中雙向AC-DC級參數(shù)設(shè)計、電路設(shè)計和損耗分析上。首先分析了電路的基本工作原理與運(yùn)行模式，對電路的基本參數(shù)進(jìn)行了計算與選定。效率優(yōu)化方面，計算了充

3、電模式與放電模式的功率損耗，分析主要功耗的組成，使用SiC二極管提升了系統(tǒng)整體效率。最后，對數(shù)字控制器資源分配和流程進(jìn)行了設(shè)計。
　　論文第三章重點(diǎn)研究了雙向AC-DC變換器的控制策略。對比分析了幾種可能實現(xiàn)PFC和并網(wǎng)逆變的控制策略，仿真比較了其優(yōu)劣勢。最終選擇了基于占空比預(yù)測的數(shù)字PFC控制策略和準(zhǔn)比例諧振控制器。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計控制環(huán)補(bǔ)償器，對系統(tǒng)的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行仿真和實驗驗證。此外，本章還對軟件鎖相環(huán)和獨(dú)立運(yùn)行逆變器進(jìn)

4、行了闡述和設(shè)計。
　　論文第四章研究了應(yīng)用在電動汽車V2G技術(shù)中的功率解耦技術(shù)。對電流能大幅度變動的電池負(fù)載和普通負(fù)載分別給出了解耦控制策略。在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)型相位補(bǔ)償和幅度補(bǔ)償控制。分析了解耦的工作工程，設(shè)計和仿真驗證了理論的正確性。
　　第五章是本文整體系統(tǒng)的一種優(yōu)化技術(shù)。提出了無吸收電路的軟開關(guān)技術(shù)，該技術(shù)在不增加其他元件的基礎(chǔ)上，利用副邊調(diào)制，實現(xiàn)軟開關(guān)。文章給出了仿真結(jié)果，證明了該技術(shù)的有效性。
　　最后基