[發明專利]一種車載雙向充電機網側電流諧波抑制方法

在審

• 申請號: 201610236641.6
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105743092A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 王建華;戴國平;孫海濱;翟程財;護晉輝
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞科停車系統科技有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域：

本發明涉及車載雙方向充電機，具體涉及車載雙向充電機網側電流諧波抑制領域。

背景技術：

近年來，隨著電動汽車相關技術研發取得的成果，電動汽車在性能和經濟性方面已經接近甚至優于傳統燃油汽車，并逐漸開始在世界范圍內推廣應用。國際能源展望報告指出世界交通能源的利用到2035年預計將增加44％(與2008年比)，因此減少車輛燃油消耗是當今研究的技術熱點。電動汽車的類型主要有混合動力電動汽車(HybridElectricVehicles,HEVs)，插電式混合動力汽車(Plug-inHybridElectricVehicles,PHEVs)和純電動汽車(BatteryElectricVehicles,BEVs)，其中，PHEVs和BEVs是當前發展的主體，本項目中將PHEVs和BEVs統一定義為PEVs電動汽車以電作為驅動能源，具有能源多樣性和環保性等優點，發展電動汽車取代燃油汽車被視為緩解能源短缺和環境惡化問題的有效手段之一。

開發車載雙向充電機具有極其重要的意義，研究車載雙向充電機的電力電子電路及其關鍵控制策略。雖然電動汽車充電機拓撲及相關控制技術的研究比較成熟，符合電池特性的充電方案己較普遍，相應的V2G能量控制也可借鑒并網逆變技術，但仍然不能滿足飛速發展的V2G應用和智能電網發展的需求。當前研究高效率、高功率密度和高可靠性的車載雙向充電機己刻不容緩。

在電動汽車參與電網的調頻服務或調峰服務時都需要充電機的AC-DC變換器對網側電流進行控制，充電機AC-DC變換器在進行交直流變換的過程中不可避免地會引入諧波，而電網為了保證自身的電能質量和用電設備的正常安全運行，對于接入電網的設備的諧波含水量量有著嚴格限制，因此在設計充電機時網側THD是一項重要設計指標。申請人研究了一種車載雙向充電機網側電流諧波抑制方法，它是電動汽車車載雙向充電機的核心技術。

發明內容：

本發明的目的是提供了一種車載雙向充電機網側電流諧波抑制方法。

本發明采取的技術方案如下：

一種車載雙向充電機網側電流諧波抑制方法，其特征是：建立單極性與雙極性正弦脈寬調制(SPWM)產生諧和波的解析表達式，根據該表達式建立對單相系統和三相相系統的諧波模型，制定整流器或塑變器的控制策略和設計網側濾波器，對于網側電流產生的過零點畸變，采用混合調制方法，將一個開關周期進行分段，在電流波形峰谷時段內采用單極性倍頻調制，用逆變器控制可有效降低輸出電壓的總諧波含量，采用SPWM調制進行逆變器控制方案，通過升高開關頻率來提高網側諧波的頻率，再利用低通濾器來濾除諧波。

進一步，通過面積等效原理研究知矩形脈沖和梯形脈沖生成SPWM波形的諧波含量特性，利用離散傅立葉級數(DFS)來分析兩種SPWM調制產生諧波的特性，用SVPWM控制AC-DC變換器，減少死區時間調制的角度電流諧波。

進一步，為了減少充電機對電網的諧波污染，采用外加有源濾波器(APFC)、多脈波整流、PWM整流。

通過試驗證明，采用本發明的技術方案能有效對車載雙向充電機網側電流諧波進行抑制。該方法優于現有的網側電流諧波抑制。

具體實施方式：

本發明的具體實施方式：

實施例1：一種車載雙向充電機網側電流諧波抑制方法，其特征是：建立單極性與雙極性正弦脈寬調制(SPWM)產生諧和波的解析表達式，根據該表達式建立對單相系統和三相相系統的諧波模型，制定整流器或塑變器的控制策略和設計網側濾波器，對于網側電流產生的過零點畸變，采用混合調制方法，將一個開關周期進行分段，在電流波形峰谷時段內采用單極性倍頻調制，用逆變器控制可有效降低輸出電壓的總諧波含量，采用SPWM調制進行逆變器控制方案，通過升高開關頻率來提高網側諧波的頻率，再利用低通濾器來濾除諧波，通過面積等效原理研究知矩形脈沖和梯形脈沖生成SPWM波形的諧波含量特性，利用離散傅立葉級數(DFS)來分析兩種SPWM調制產生諧波的特性，用SVPWM控制AC-DC變換器，減少死區時間調制的角度電流諧波，為了減少充電機對電網的諧波污染，采用外加有源濾波器(APFC)、多脈波整流、PWM整流。