[發明專利]一種基于MMC的規模化電動汽車充放電電路拓撲及控制策略

在審

• 申請號: 201710553915.9
• 申請日: 2017-07-09
• 公開（公告）號: CN107123998A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 閆卓武;尹忠東
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;北京科力源能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02M3/158;B60L11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于MMC的規模化電動汽車充放電系統，用于實現大規模數量的電動汽車集中充放電，實現的電動汽車的V2G技術。其特征在于，所述充放電電路拓撲包括：三相交流電網，交流側電感，交流側等效電阻及每個橋臂上N個子模塊，子模塊內部包括半橋電路和雙向DC/DC電路，每個子模塊外部接電動汽車。

2.根據權利要求1所述的橋臂子模塊，正常工作時需要保證任何時刻每相上下橋臂的投入子模塊總數相等，通過改變投入到上下橋臂中子模塊個數，可在系統交流側得到多電平正弦波，從而可以通過改變交流側電壓的幅值和相位差來控制有功功率和無功功率的大小。

3.根據權利要求1所述的半橋電路由兩個IGBT、兩個反向并聯的二極管和電容構成，雙向DC/DC電路為Buck/Boost電路，通過控制雙向DC/DC電路中開關器件的通斷，切換Buck電路和Boost電路兩種模式，達到對電動汽車的充放電控制。

4.基于MMC的規模化電動汽車充放電電路的控制策略，包括換流器控制，子模塊電容電壓均衡控制，雙向DC/DC電路控制。所述換流器控制，其特征在于，包括外環控制和內環電流控制兩部分。其中，外環控制以有功功率、無功功率或直流側電壓的測量值作為輸入，并與其參考值比較，計算得到內環電流控制的參考值；內環電流控制以交流側dq軸電流作為輸入，通過控制換流器交流側輸出的電壓，使dq軸電流快速跟蹤其參考值。

5.根據權利要求4所述子模塊電容電壓均衡控制，其特征在于，均壓控制采用疊加均衡分量法。調整電壓均衡的分量包括兩個，分別為能量均衡調節分量和電壓平衡調節分量。

6.根據權利要求4所述雙向DC/DC電路控制，其特征在于，為避免上、下管直通的情況，本文對兩個IGBT的控制采用獨立PWM控制方式，實現降壓電路和升壓電路兩種模式的切換。當電路處于Buck模式，電動汽車處于充電狀態；當電路處于Boost模式，電動汽車處于放電狀態。