【摘 要】
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为改善环境污染问题以及化解能源危机,全球各国都在大力发展新能源汽车,其中电动汽车由于技术相对成熟,近年来率先在市场上得到普及。而随着电动汽车的普及,相应的配套基础设施也得到了迅猛发展。结合智能电网的发展,V2G技术应运而生,因此研究能够实现能量双向流动的电动汽车充放电系统具有深远的意义和广泛的应用前景。本文以直流快充的AC/DC变换器系统作为研究对象,旨在实现V2G功能的前提下提高系统的充放电效率
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为改善环境污染问题以及化解能源危机,全球各国都在大力发展新能源汽车,其中电动汽车由于技术相对成熟,近年来率先在市场上得到普及。而随着电动汽车的普及,相应的配套基础设施也得到了迅猛发展。结合智能电网的发展,V2G技术应运而生,因此研究能够实现能量双向流动的电动汽车充放电系统具有深远的意义和广泛的应用前景。本文以直流快充的AC/DC变换器系统作为研究对象,旨在实现V2G功能的前提下提高系统的充放电效率,具体研究内容如下:（1）分析了目前直流快充系统中充放电机的关键技术研究现状,确定了AC/DC变换器的基础无死区拓扑,基于此拓扑结构在不同的坐标系下建立了数学模型,以及对比分析了该拓扑结构在全周期以及半周期控制策略下的工作原理,从理论上确定了一种能够提高充电机效率的控制方式。（2）研究了空间矢量脉宽调制技术（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）的理论基础及实现方法,并基于SVPWM技术分析了半周期控制策略下,影响充电机效率的原因在于存在电流过零畸变现象。定性和定量分析了电流过零畸变产生的原因,即防直通电感电流会在过零点处产生突变,针对此问题,提出了一种抑制电流过零畸变的半周期控制策略。（3）基于所提出的抑制电流过零畸变的半周期控制策略,设计相应的软件和硬件参数,包括了功率器件的选型以及关键电感、电容等器件的参数设计,以及相应的软件执行流程图,给出了系统的整体架构图,并搭建了相应的测试平台。此外,为了验证理论分析的合理性,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了相应的仿真模型,并通过仿真验证了相关参数设计的合理性。最后搭建了实验原理样机并进行了相应的实验,仿真和实验结果表明,所研究的拓扑和控制策略能够实现预期效果,证明了理论分析的可行性,本文提出的抑制电流畸变的半周期控制策略能够提高充电机系统效率。
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