基于多端口變換器的電動汽車與電網(wǎng)集成網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、大力發(fā)展清潔能源汽車特別是電動汽車以緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的能源危機和環(huán)境問題已成為世界各國政府的共識。
　　電動汽車兼具“荷”與“源”雙重屬性，令其成為未來能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建過程中不可或缺的一環(huán)。未來大規(guī)模電動汽車應(yīng)用一方面可能會因其充電負荷的不確定性造成電網(wǎng)的阻塞，另一方面大規(guī)模電動汽車配置的車載蓄電池使得電動汽車集群本身又可以看成大規(guī)模移動儲能單元，可以為電網(wǎng)提供旋轉(zhuǎn)備用、電壓/頻率支撐、故障穿越等服務(wù)。但電動汽車發(fā)揮作用的大小依賴于其高

2、效智能與電網(wǎng)互動的組網(wǎng)方式。目前盡管電動汽車充電機拓撲形式多樣，但都是通過各充電機并聯(lián)至交流母線或者直流母線進行集成，這些結(jié)構(gòu)至少有以下缺點:1.單臺充電機僅供一輛電動汽車充電，充電站土地使用效率低，增加一輛電動汽車都需另配置額外的充電機;2.各充電機之間需要配置通信裝置實現(xiàn)各電動汽車的協(xié)調(diào)管理;3.整個集成系統(tǒng)功率變換級數(shù)多，開關(guān)裝置多，每臺充電機都需要獨立的控制系統(tǒng)，建設(shè)成本高。
　　為解決上述問題，本文研究了具有結(jié)構(gòu)緊湊、功

3、率變換級數(shù)少、同時集成多臺電動汽車、可集成新能源發(fā)電、控制集中等特點的多端口電動汽車與電網(wǎng)互動集成系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容與研究成果工作如下:
　　1.在廣泛搜集和整理參考文獻的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有電動汽車充電機拓撲進行了分類，分析了現(xiàn)有電動汽車與電網(wǎng)互動集成方式的特點以及電動汽車與電網(wǎng)互動技術(shù)研究現(xiàn)狀，并對現(xiàn)有多端口變換器的拓撲和控制進行了梳理和對比分析;
　　2.對現(xiàn)有的電動汽車三種主要的入網(wǎng)集成模式，即基于交流母線集成模式、基于直

4、流母線集成模式和基于交直流混合母線集成模式進行了具體分析，總結(jié)了其各自特點，并以基于直流母線的集成模式為例，詳細分析了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、總體控制目標(biāo)和策略，并在Matlab環(huán)境下進行了仿真研究;
　　3.針對現(xiàn)有集成模式的不足，重點研究了基于多端口變換器的電動汽車集成入網(wǎng)方案。研究了兩種具體的多端口變換器集成拓撲:一為基于多端口雙向Buck-Boost變換器的非隔離型多端口集成拓撲，一為基于磁耦合的隔離型多端口集成拓撲。并各自以三端口拓