為了有效應(yīng)對(duì)能源危機(jī)以及環(huán)境惡化帶來(lái)的挑戰(zhàn),世界各國(guó)正在迅速推進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,相應(yīng)的電動(dòng)汽車充電設(shè)施的生產(chǎn)建設(shè)也快速的跟進(jìn)。電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)(Vehicle to Grid,簡(jiǎn)稱V2G)的雙向變流器作為充放儲(chǔ)一體化電站的核心裝置既可以解決電動(dòng)汽車長(zhǎng)距離行駛的充電問(wèn)題,又能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車對(duì)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(jià)值。首先,本文提出了V2G雙向變流器的兩級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),前級(jí)采用電壓型三相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),后級(jí)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(xì)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(jì)了基于d-q變換的全數(shù)字鎖相環(huán),并詳細(xì)分析鎖相環(huán)的工作原理和基本構(gòu)成模塊。然后,通過(guò)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(tái)上對(duì)不同的控制策略進(jìn)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(duì)V2G變流器并網(wǎng)側(cè)的濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)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(jì)方案。結(jié)合三維圖對(duì)比分析了LCL濾波器各參數(shù)對(duì)濾波性能的影響,并根據(jù)開(kāi)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(guò)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(tái)上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的可行性,驗(yàn)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(jì)方案的正確性。
【學(xué)位單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72;U491.8
【部分圖文】：

的長(zhǎng)距離行駛，提供合理的方案。隨著世界各國(guó)在智能電網(wǎng)領(lǐng)車與電網(wǎng)之間的能量雙向互動(dòng)已經(jīng)成為電動(dòng)汽車能否快速全面因此，通過(guò)理論研究實(shí)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(shí)推廣意義。術(shù)與電網(wǎng)車與電網(wǎng)互動(dòng)(Vehicle to grid，簡(jiǎn)稱 V2G),是一種實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車雙向互動(dòng)的技術(shù)[2]，其功能如圖 1-1 所示。大規(guī)模電動(dòng)汽車集動(dòng)汽車提供續(xù)航能力的動(dòng)力電池可以看作智能電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)和電池需要補(bǔ)充電量時(shí)，電動(dòng)汽車處于充電狀態(tài)以維持運(yùn)輸和網(wǎng)負(fù)荷過(guò)高且電動(dòng)汽車閑置時(shí)，電動(dòng)汽車通過(guò)車載或外接電力電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷作用。通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車用戶行汽車每天約有 22 小時(shí)處于非運(yùn)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(chǔ)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(jì)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(jiǎn)單、體積小、方便攜帶的特點(diǎn)，靈活性較強(qiáng)，由于受到空功率不大，適合慢速充放電場(chǎng)合，一般工作時(shí)間在 8 小時(shí)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(shí)滿足不同的充放電需求。電動(dòng)汽車充放電裝置根據(jù)功率變換變換和多級(jí)式變換。單級(jí)式雙向變換器只有單級(jí)雙向 AC/DC，但是控制電路相對(duì)復(fù)雜，而且很難兼具電氣隔離保護(hù)和過(guò)壓換器一般包括雙向 AC/DC 變換器和雙向 DC/DC 變換器兩級(jí)式雙向變換器復(fù)雜，但是控制簡(jiǎn)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(chǔ)一體化采用兩級(jí)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(kāi)關(guān)器件，通過(guò)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(shí)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(gè)開(kāi)關(guān)器件換為兩個(gè)參數(shù)性能一樣的儲(chǔ)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(jiǎn)單，控制容易，所以一般在功率較合應(yīng)用較多[16]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2833774