為了有效應(yīng)對能源危機以及環(huán)境惡化帶來的挑戰(zhàn),世界各國正在迅速推進電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程,相應(yīng)的電動汽車充電設(shè)施的生產(chǎn)建設(shè)也快速的跟進。電動汽車與電網(wǎng)互動(Vehicle to Grid,簡稱V2G)的雙向變流器作為充放儲一體化電站的核心裝置既可以解決電動汽車長距離行駛的充電問題,又能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車對電網(wǎng)負(fù)荷的削峰填谷作用,具有重要的理論研究和應(yīng)用價值。首先,本文提出了V2G雙向變流器的兩級式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),前級采用電壓型三相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),后級電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用非隔離式Buck-Boost直流雙向變換結(jié)構(gòu);詳細分析了兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理,并分別建立了數(shù)學(xué)模型。其次,研究了V2G雙向變流器的并網(wǎng)控制策略,提出了一種判斷三相相序的方法;設(shè)計了基于d-q變換的全數(shù)字鎖相環(huán),并詳細分析鎖相環(huán)的工作原理和基本構(gòu)成模塊。然后,通過建立三相SVPWM整流器在α-β和d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,研究了基于α-β坐標(biāo)變換和基于電流前饋解耦的雙閉環(huán)三相整流控制策略,在Matlab/Simulink平臺上對不同的控制策略進行仿真分析,仿真結(jié)果表明所采用控制策略的有效性。最后,針對V2G變流器并網(wǎng)側(cè)的濾波器參數(shù)設(shè)計的復(fù)雜性,提出一種在保證濾波性能的前提下總電感量最小的濾波器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方案。結(jié)合三維圖對比分析了LCL濾波器各參數(shù)對濾波性能的影響,并根據(jù)開關(guān)頻率處諧波含量的約束條件,定量描述濾波器各參數(shù)與濾波性能的關(guān)系;通過圖解法確定以總電感量最小為目的濾波器參數(shù),并利用不同組合的濾波器參數(shù)在基于TMS320F28335的硬件平臺上進行對比實驗,實驗結(jié)果表明了該優(yōu)化設(shè)計方案的可行性,驗證了基于V2G技術(shù)的雙向變流器控制策略和濾波器優(yōu)化設(shè)計方案的正確性。
【學(xué)位單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72;U491.8
【部分圖文】：

的長距離行駛，提供合理的方案。隨著世界各國在智能電網(wǎng)領(lǐng)車與電網(wǎng)之間的能量雙向互動已經(jīng)成為電動汽車能否快速全面因此，通過理論研究實現(xiàn)基于 V2G 技術(shù)的雙向變流系統(tǒng)在建站方面具有重要的現(xiàn)實推廣意義。術(shù)與電網(wǎng)車與電網(wǎng)互動(Vehicle to grid，簡稱 V2G),是一種實現(xiàn)電動汽車雙向互動的技術(shù)[2]，其功能如圖 1-1 所示。大規(guī)模電動汽車集動汽車提供續(xù)航能力的動力電池可以看作智能電網(wǎng)的分布式儲和電池需要補充電量時，電動汽車處于充電狀態(tài)以維持運輸和網(wǎng)負(fù)荷過高且電動汽車閑置時，電動汽車通過車載或外接電力電，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的削峰填谷作用。通過對電動汽車用戶行汽車每天約有 22 小時處于非運行狀態(tài)[3]。當(dāng)接入數(shù)量足夠多觀。這些車載電池裝置可以存儲和產(chǎn)生能量，而當(dāng)它們處于閑將多余能量反饋給電網(wǎng)。

建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，為下文的控制策略研究提向變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計充放電裝置分為車載式充放電裝置和非車載式充放電裝置。車構(gòu)簡單、體積小、方便攜帶的特點，靈活性較強，由于受到空功率不大，適合慢速充放電場合，一般工作時間在 8 小時左右電裝置幾乎不受空間和重量的影響，功率范圍較大，可根據(jù)實滿足不同的充放電需求。電動汽車充放電裝置根據(jù)功率變換變換和多級式變換。單級式雙向變換器只有單級雙向 AC/DC，但是控制電路相對復(fù)雜，而且很難兼具電氣隔離保護和過壓換器一般包括雙向 AC/DC 變換器和雙向 DC/DC 變換器兩級式雙向變換器復(fù)雜，但是控制簡單，電氣隔離容易，而且直流小，是目前主流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[14]。因此本文研究的充放儲一體化采用兩級式變換結(jié)構(gòu)，其整體結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。

西安工程大學(xué)碩士學(xué)位論文1）電壓型單相半橋和單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電壓型單相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電壓型單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如圖 2-2a、。由此可以看出，電壓型單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用的 H 橋式結(jié)構(gòu)，其中包含 4一致的功率開關(guān)器件，通過濾波電感與電網(wǎng)相連，電壓型單相全橋電路拓?fù)浣Y(jié)，容易控制，因此在實際中應(yīng)用比較廣泛。電壓型單相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只是將電相全橋結(jié)構(gòu)的同一橋臂上的兩個開關(guān)器件換為兩個參數(shù)性能一樣的儲能電容即壓型單相半橋結(jié)構(gòu)較電壓型單相全橋結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，所以一般在功率較合應(yīng)用較多[16]。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2833774