基于V2G技术的车载双向功率变换技术研究

发布时间：2017-08-23 09:32

  本文关键词：基于V2G技术的车载双向功率变换技术研究

  更多相关文章： V2G电动汽车 无桥PFC 全桥逆变 移相全桥 全桥Boost

【摘要】：新能源电动汽车被看成解决环境和资源问题的一个突破口。随着电动汽车的推广和普及,规模化的电动汽车可以看成智能电网中可利用的重要资源,能够提高电网的运行效率和稳定性,促进可再生能源的开发利用。电动汽车在未来的智能电网中将占有举足轻重的地位。车载双向功率变换器作为智能电网和V2G电动汽车之间的能量转换器一直是研究的热点。根据双向功率变换器的应用条件,选择了单相全桥AC/DC变换结构和具有隔离作用的组合全桥DC/DC变换结构作为该变换器的两级式拓扑结构电路模型。其次简要的分析了双向功率变换电路AC/DC部分和DC/DC部分的工作原理及方式。然后依据双向功率变换电路的工作原理结合系统稳态工作电路,建立双向功率变换器各部分电路结构的数学小信号模型,推导出AC/DC变换电路和DC/DC变换电路的充放电方向上的传递函数控制框图,并通过MATLAB软件绘制控制算法的开环传递函数波特图,验证系统控制环的稳定性。最后根据样机的设计指标对电路中相关的功率器件进行设计与选型,并分别分析了充电和放电两个方向上的能量损耗,运用Pspice软件对双向变换电路所设计的控制算法进行仿真,验证双向功率变换电路控制算法设计的可行性。基于文中的控制理论和方法,设计制作了原理样机,实际调试结果表明,文中的控制理论和方法满足设计要求。
【关键词】：V2G电动汽车 无桥PFC 全桥逆变 移相全桥 全桥Boost
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TM46
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 选题的背景7
• 1.2 V2G技术简介7-10
• 1.3 V2G技术国内外发展现状10-11
• 1.4 本文主要完成的工作11-13
• 2 双向功率变换电路拓扑结构分析13-30
• 2.1 双向AC/DC功率变换电路拓扑结构分析14-17
• 2.1.1 单相半桥双向AC/DC拓扑结构14-15
• 2.1.2 单相全桥双向AC/DC拓扑结构15-16
• 2.1.3 单相三电平双向AC/DC拓扑结构16-17
• 2.2 双向DC/DC功率变换电路拓扑结构分析17-20
• 2.2.1 全桥-推挽组合拓扑结构18
• 2.2.2 全桥-半桥组合拓扑结构18-19
• 2.2.3 全桥-全桥组合拓扑结构19-20
• 2.3 V2G双向功率变换电路工作原理20-29
• 2.3.1 双向AC/DC变换电路工作过程21-24
• 2.3.2 双向DC/DC变换电路工作过程24-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 双向功率变换电路控制算法30-49
• 3.1 双向AC/DC变换电路的控制算法30-38
• 3.1.1 无桥PFC等效电路的小信号模型30-32
• 3.1.2 无桥PFC电路的控制策略32-35
• 3.1.3 单相全桥逆变电路的小信号模型35-37
• 3.1.4 全桥逆变电路的控制策略37-38
• 3.2 双向DC-DC变换电路的控制算法38-48
• 3.2.1 PSFB ZVS变换电路的小信号模型39-42
• 3.2.2 PSFB ZVS变换电路的控制策略42-43
• 3.2.3 全桥Boost变换电路的小信号模型43-46
• 3.2.4 全桥Boost变换电路的控制策略46-48
• 3.3 本章小结48-49
• 4 双向功率变换电路设计与损耗分析49-60
• 4.1 双向变换电路功率元件参数设计与选取49-55
• 4.1.1 双向AC/DC变换电路参数设计与选取49-51
• 4.1.2 双向DC-DC变换电路参数设计与选取51-55
• 4.2 双向功率变换电路损耗分析55-59
• 4.2.1 功率元件损耗分析55-57
• 4.2.2 充电方向效率分析57-58
• 4.2.3 放电方向效率分析58-59
• 4.3 本章小结59-60
• 5 双向功率变换电路仿真与实验60-69
• 5.1 双向功率变换电路仿真验证60-65
• 5.1.1 AC/DC变换电路仿真验证60-62
• 5.1.2 DC/DC变换电路仿真验证62-65
• 5.2 双向变换电路电路实验验证65-68
• 5.2.1 AC/DC变换电路实验验证65-66
• 5.2.2 DC/DC变换电路实验验证66-68
• 5.3 本章小结68-69
• 6 全文总结与展望69-71
• 6.1 全文总结69
• 6.2 未来展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 附录75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周谦之;开关线性复合功率变换技术及其应用[J];电工技术学报;2004年08期

2 周谦之;;开关线性复合功率变换技术及应用[J];电力电子;2004年04期

3 华贵潮;李泽元;;开关型功率变换技术评述[J];电力电子;2003年05期

4 Philip Cooke;;实现隔离功率变换功能的回扫电路[J];电子设计技术;1999年09期

5 熊飞;陈永真;;利用IR53H420芯片实现高效率功率变换[J];电源世界;2006年07期

6 陆鸣;;脱线功率变换应用的高压集成电路[J];电源世界;2007年03期

7 罗萍,熊富贵,李肇基,陈光■;功率变换的模糊型跨周调制模式[J];电子与信息学报;2005年05期

8 从宏寿,杨维翰,李绍铭,周谦之;优波功率变换中谐波分量的提取[J];电力电子技术;2003年06期

9 秦和;新的市场和新的机会[J];中小型电机;1997年05期

10 卢治平;张波;牛全民;张磊;李肇基;;功率变换的极限电流模糊控制模式[J];中国集成电路;2003年07期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 吴红飞;孙凯;邢岩;;三端口能量系统功率变换技术[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 陈永真;开关电源进入高效率功率变换时代[N];中国电子报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 韩磊;高压功率变换用SPIC中部分单元的研究[D];电子科技大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 谢仁和;功率变换系统内近场电磁干扰特性的研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 储玉凯;基于V2G技术的车载双向功率变换技术研究[D];南京理工大学;2016年

3 熊飞;高效率功率变换[D];辽宁工学院;2007年

4 石巍;空间站舱间功率变换与管理[D];南京航空航天大学;2011年

5 周佳男;多能源储能系统锂电池功率变换单元设计[D];浙江大学;2015年

6 张崇金;小功率光伏功率变换关键技术研究[D];华中科技大学;2013年

7 赵伟杰;基于DSP的功率变换技术研究[D];西北工业大学;2004年

8 傅强;井下供电设备非接触功率变换技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

，

本文编号：724298