單級高頻隔離矩陣式車載雙向充電機研究與設(shè)計.pdf

1、電動汽車在V2G技術(shù)中作為分布式能量儲能系統(tǒng)單元與電網(wǎng)進(jìn)行互動時，可作為電網(wǎng)和新能源發(fā)電的緩沖，起到削峰填谷的作用。車載雙向充電機是實現(xiàn)V2G的關(guān)鍵設(shè)備，其基本要求為：能量雙向流動、高頻隔離及高效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性?，F(xiàn)有雙向充電機大多采用工頻變壓器隔離，存在充電機體積大和音頻噪聲大的問題；采用高頻變壓器隔離的兩級變換雙向充電機雖然減小了雙向充電機的體積，其功率拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)過于復(fù)雜。針對上述問題，將能量單級變換的矩陣變換器應(yīng)用到雙向充電機，

2、結(jié)合磷酸鐵鋰動力電池充放電特性研究和設(shè)計了功率等級為3kW的單級高頻隔離車載雙向充電機，其控制方法和工程應(yīng)用設(shè)計具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　論文根據(jù)矩陣變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點，運用“解結(jié)耦”控制策略將矩陣變換器分時等效成“正極性”電壓型PWM整流器和“負(fù)極性”電壓型PWM整流器，分析了雙極性調(diào)制策略的實現(xiàn)方法和單級高頻隔離拓?fù)涞墓ぷ髟砑澳芰苛鲃舆^程，通過數(shù)學(xué)方法分析了單級高頻隔離部分電路的波形。
　　分析了動力電池

3、的恒流充電策略、恒壓充電策略及三段式充電策略，選擇可以延長動力電池壽命和提高充電效率的三段式充電策略作為雙向充電機的主要充電方法。充電機通過電池管理系統(tǒng)的CAN通信獲得電池組端電壓和溫度參數(shù)，設(shè)置充電截止電壓和放電截止電壓避免因“過充電”或者“過放電”損壞電池。采用比例積分控制器控制充放電電流峰值、準(zhǔn)比例諧振控制器控制電網(wǎng)電流以實現(xiàn)雙向充電機的單位功率因數(shù)整流運行或者逆變運行，并給出了控制器的參數(shù)設(shè)計方法。
　　介紹了實驗樣機的功