電動(dòng)汽車車載V2G充電機(jī)及其電磁兼容性研究.pdf

1、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的雙向信息能量互聯(lián)互動(dòng)技術(shù)（即Vehicle-to-Grid，V2G）成為研究熱點(diǎn)，具備V2G功能的電動(dòng)汽車不再僅僅是電網(wǎng)電力的消費(fèi)體，電動(dòng)汽車在受控的條件下可以向電網(wǎng)提供各類輔助服務(wù)。電動(dòng)汽車車載V2G充電機(jī)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)之間信息能量雙向互聯(lián)互動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備，本文針對(duì)具有V2G功能的車載充電機(jī)展開研究。
　　電動(dòng)汽車車載V2G充電機(jī)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)之間信息能量雙向互聯(lián)互動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)

2、備，本文提出了一種基于可逆單相全橋結(jié)構(gòu)與雙有源橋結(jié)構(gòu)的車載雙向充電機(jī)方案，給出了系統(tǒng)各拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇思路，并結(jié)合充電機(jī)實(shí)際工況進(jìn)行了參數(shù)和電路設(shè)計(jì)，搭建了車載V2G充電機(jī)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，完成了雙向功率因數(shù)校正實(shí)驗(yàn)以及恒壓恒流實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：網(wǎng)側(cè)電流THD小于5％，對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小。
　　由于車載設(shè)備對(duì)于電磁兼容的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)充電機(jī)的PCB板與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)電磁兼容協(xié)同仿真與優(yōu)化，采用SIwave和ANSYS Designer

3、對(duì)PCB板進(jìn)行信號(hào)完整性分析與實(shí)際工況仿真，基于分析結(jié)果給出了PCB板布局布線優(yōu)化方法，優(yōu)化后的布線在高頻段的增益降低，諧振點(diǎn)數(shù)量減少，信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間的串?dāng)_噪音得以抑制，利用PCB板近場(chǎng)輻射仿真結(jié)果作為輻射源實(shí)現(xiàn)了PCB板與車載V2G充電機(jī)機(jī)箱之間的系統(tǒng)級(jí)電磁兼容協(xié)同仿真，確定了車載V2G充電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)外的電磁輻射干擾強(qiáng)度與方向，仿真結(jié)果證明其最大輻射電場(chǎng)強(qiáng)度為2dBμV/m，輻射強(qiáng)度滿足電場(chǎng)輻射的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CISPR22。
　　為了解

4、決大量充電機(jī)并網(wǎng)充放電時(shí)可能對(duì)電網(wǎng)造成的較為嚴(yán)重的諧波污染，降低電動(dòng)汽車充放電對(duì)電網(wǎng)的影響，本文針對(duì)V2G充電機(jī)單臺(tái)與集群充放電時(shí)的諧波特性進(jìn)行了研究，分析了V2G充電機(jī)充放電情況下諧波的產(chǎn)生機(jī)理與主要成分，對(duì)比不同結(jié)構(gòu)的V2G充電機(jī)的諧波特性，仿真結(jié)果表明：V2G充電機(jī)的充放電諧波與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制策略相關(guān)，諧波電流大小與輸出功率呈三次函數(shù)關(guān)系，對(duì)于多臺(tái)充電機(jī)情況，利用正態(tài)分布與泊松分布對(duì)電動(dòng)汽車集群的聚集特性建模，在考慮電動(dòng)汽車出行規(guī)