基于v2g的单相微网电压调节系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于V2G的单相微网电压调节系统，主电路由一个AC-DC功率变换电路和两个分别连接超级电容器组和蓄电池组的DC-DC功率变换电路共用直流母线组成。本发明还公开了一种基于V2G的单相微网电压调节方法，超级电容器组和蓄电池组的混合储能系统与微网之间存在充电储能模式和V2G模式。本发明的装置及方法，充电储能模式既完成了对混合储能系统的充电任务，保证了微网侧具有较高的电能质量；V2G模式依靠混合储能系统的充放电协调配合，有效地抑制微网电压的波动情况。
【专利说明】基于V2G的单相微网电压调节系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于V2G【技术领域】，用于电动汽车接入微电网充放电过程控制，涉及一种基于V2G的单相微网电压调节系统，本发明也涉及一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法。
【背景技术】
[0002]随着烧油汽车保有量的不断增加，环境问题日益严重，电动汽车作为一种非燃油车辆，不存在尾气排放问题，成为近年来研究的热点。但大量电动汽车无序充电必将造成负荷快速增长，给用电负荷峰谷差日益加大的电力系统增加了巨大的供电压力。同时，大量电动汽车无序充电将会加剧现有的电压降落、支路容量不匹配等问题，在不改变现有基础设施的前提下，需对接入电力系统的电动汽车规模进行限制，因此，电动汽车的充电必须是有序的。
[0003]随着电网负荷的快速发展，电网峰谷差逐年增大，电网调峰压力越来越大。如今大力开发和利用新能源的发展战略进一步加大了电网调峰和调频的难度，电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid，V2G)技术给未来电网的调峰和调频问题开辟了新思路。V2G技术是指电动汽车作为分布式储能单元，以充电和放电的形式参与电网的调控。据统计，大多数车辆一天当中只有5%左右的时间行驶在路上，即几乎95%的时间处于空闲状态，故可以控制电动汽车在负荷低谷期充电，而且电动汽车电池的容量一般来说远大于正常上下班行驶的电能消耗容量，电动汽车在不影响自身续驶里程要求的前提下，在负荷高峰时段还可以将部分能量回馈给电网，给车主也能带来一定的经济利益。
[0004]因此，V2G技术的研究在环保、电力系统稳定及经济利益等多方面都具有重要意义。然而如何控制电动汽车充放电，使其有利于电网稳定，有利于电网有效运行，且获得更大经济利益，是非常重要且需要迫切解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于V2G的单相微网电压调节系统，实现了在不影响电动汽车出行的前提下，也能对微网电压进行调节。
[0006]本发明的另一目的是提供一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，实现对微网电压波动的抑制。
[0007]本发明所采用的技术方案是，一种基于V2G的单相微网电压调节系统，包括变压器，变压器的原边与单相交流微网AC连接，变压器的副边一端连接并网滤波电感LI的一端，变压器的副边另一端连接第二桥臂的输出端B，滤波电感LI的另一端连接第一桥臂的输出端A ；
[0008]第一桥臂的输出端A分别连接开关管Tl的漏极和开关管T3的源极，第二桥臂的输出端B分别连接开关管T2的漏极和开关管T4的源极；
[0009]开关管Tl的源极、开关管T2的源极、直流母线支撑电容Cl的一端、开关管T5的源极和开关管T7的源极同时与共用直流母线的正极连接；共用直流母线的负极分别连接开关管T3的漏极、开关管T4的漏极、直流母线支撑电容Cl的另一端、开关管T6的漏极、开关管T8的漏极、滤波电容C2的一端、蓄电池组的负极、滤波电容C3的一端和超级电容器组的负极；
[0010]开关管T5的漏极分别连接开关管T6的源极和滤波电感L2的一端，滤波电感L2的另一端分别连接滤波电容C2的另一端和蓄电池组的正极，开关管T7的漏极分别连接开关管T8的源极和滤波电感L3的一端，滤波电感L3的另一端分别连接滤波电容C3的另一端和超级电容器组的正极。
[0011]本发明所采用的另一技术方案是，一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，依赖于上述的单相微网电压调节系统，通过电动汽车自身控制器来自动完成，包括四种情况，
[0012]I)在电动汽车工作于充电储能模式时，由变压器副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值COS Θ，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器一的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos Θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器一的输入，比例调节器一的输出信号经过经典的PWM模块一处理后，产生充电储能模式时AC-DC功率变换电路开关管Tl、T2、T3、T4的驱动信号。
[0013]2)在电动汽车工作于V2G模式时，由变压器副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值COS Θ，给定交流侧变压器副边电压有效值的参考值IlOV与采样的交流侧变压器副边电压有效值Vac的误差作为PI调节器二的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos Θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器二的输入，比例调节器二的输出信号经过经典的PWM模块二处理后，产生V2G模式时AC-DC功率变换电路开关管Tl、T2、T3、T4的驱动信号。
[0014]3)在电动汽车工作于V2G模式时，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器三的输入信号，将其输出信号作为参考蓄电池组充放电电流ibatMf，参考蓄电池组充放电电流ibataf与采样的蓄电池组充放电电流ibat的误差作为PI调节器四的输入信号，PI调节器四的输出信号经过经典的PWM模块三处理后，产生V2G模式时连接蓄电池组的DC-DC功率变换电路中开关管T5、T6的驱动信号。
[0015]4 )在电动汽车工作于V2G模式时，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器五的输入信号，将其输出信号作为参考超级电容器组充放电电流，参考超级电容器组充放电电流与采样的超级电容器组充放电电流i。的误差作为PI调节器六的输入信号，PI调节器六的输出信号经过经典的PWM模块四处理后，产生V2G模式时连接超级电容器组的DC-DC功率变换电路中开关管T7、T8的驱动信号。
[0016]本发明的有益效果是:电动汽车储能装置选择为超级电容器组和蓄电池组的混合储能系统。为了保证电动汽车的正常行驶，利用微网对该混合储能系统进行充电；当该混合储能系统存储了一定的能量后，超级电容器组储能系统和蓄电池组储能系统可以根据微网电压波动情况进行分工与合作，共同来抑制微网电压的波动。针对基于V2G的单相微网电压调节系统，对电动汽车的超级电容器组和蓄电池组混合储能系统工作于充电储能模式和V2G模式时分别设计控制算法。对于充电储能模式和V2G模式，微网侧的电压和电流始终保持单位功率因数，网侧电流正弦度高，谐波含量小。充电储能模式既完成了对混合储能系统的充电任务，也保证了微网侧具有较高的电能质量。V2G模式依靠混合储能系统的充放电协调配合，能够有效地抑制微网电压的波动情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明基于V2G的单相微网电压调节系统主电路拓扑；
[0018]图2为本发明方法在充电模式时前级AC-DC部分的控制方法框图；
[0019]图3为本发明方法在V2G模式时前级AC-DC部分的控制方法框图；
[0020]图4为本发明方法在V2G模式时后级连接蓄电池组的DC-DC部分控制方法框图；
[0021]图5为本发明方法在V2G模式时后级连接超级电容器组的DC-DC部分控制方法框图。
[0022]图中，11.PI调节器一，12.PI调节器二，13.PI调节器三，14.PI调节器四，15.PI调节器五，16.PI调节器六，
[0023]21.比例调节器一，22.比例调节器二，
[0024]31.P丽模块一，32.P丽模块二，33.P丽模块三，34.P丽模块四，
[0025]4.蓄电池组，5.超级电容器组，
[0026]另外，AC表示单相交流微网；T表示变压器；L1表示并网滤波电感；T1、Τ3分别表不第一桥臂的上、下功率开关管汸表不第一桥臂的输出端；Τ2、Τ4分别表不第二桥臂的上、下功率开关管；Β表示第二桥臂的输出端；C1表示共用直流母线支撑电容；T5、Τ6分别表示与蓄电池组相接的双向Buck-Boost电路的两个开关管；Τ7、Τ8分别表示与超级电容器组相接的双向Buck-Boost电路的两个开关管；L2、L3分别表示两个双向Buck-Boost电路的储能电感；C2、C3分别表示两个双向Buck-Boost电路的滤波电容；
[0027]Vdc表示采样的共用直流母线电压；Vg表示变压器T副边交流电压；COs Θ表示电网电压参考相位的余弦值；iUMf表示参考交流侧电感电流；iu表示采样的交流侧电感电流；Vac表示采样的交流侧变压器T副边电压有效值；ibataf表示参考蓄电池组充放电电流；ibat表示采样的蓄电池组充放电电流表示参考超级电容器组充放电电流。表示采样的超级电容器组充放电电流。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0029]本发明系统的结构包括主电路部分和控制电路部分，主电路部分即如图1所示电路拓扑，而控制电路部分则包括控制CPU及外围的信号调理电路，控制电路主要是产生主电路中各开关管的驱动信号，图2到图5即为控制部分的控制过程框图，即图1主电路中开关管Tl到T8的驱动实现方法框图，实际中根据图2到图5框图中的实现方法来编写控制算法，通过控制器里的PWM模块生成PWM波控制图1所示主电路，使得工作于不同的工作模式来实现相应的功能。
[0030]因此，图2到图5中的六个PI调节器、两个比例调节器、四个PWM模块都是在控制电路部分完成的，由控制电路产生图1中主电路的驱动信号才能使主电路正常工作。
[0031]本发明主要是针对混合储能系统的电动汽车，因此选择图1中的主电路拓扑。本发明中混合储能系统是工作于充电储能模式还是V2G模式是通过电动汽车自身控制器来控制的。
[0032]本发明的创新点在于充放电控制过程，包活电动汽车自身充电和调节单相微网电压波动两个方面的控制方法，通过设计控制算法，进行能量协调管理，来实现电动汽车有序充电及抑制单相微电网的电压波动功能。
[0033]如图1，是基于V2G的单相微网电压调节系统主电路拓扑，包括主电路共用直流母线，在该直流母线上连接有一个AC-DC功率变换电路和两个DC-DC功率变换电路，AC-DC功率变换电路采用带有L滤波器的电压源型单相全桥电路，两个DC-DC功率变换电路均采用双向Buck-Boost电路，其中一个DC-DC功率变换电路连接蓄电池组4，另一个DC-DC功率变换电路连接超级电容器组5，即采用两个DC-DC功率变换电路协调控制组成混合储能系统，
[0034]本发明的主电路结构是，包括变压器T (优选工频变压器)，变压器T的原边与单相交流微网AC连接，变压器T的副边一端连接并网滤波电感LI的一端，变压器T的副边另一端连接第二桥臂的输出端B ;滤波电感LI的另一端连接第一桥臂的输出端A，第一桥臂的输出端A分别连接开关管Tl的漏极和开关管T3的源极，第二桥臂的输出端B分别连接开关管T2的漏极和开关管T4的源极；开关管Tl的源极、开关管T2的源极、直流母线支撑电容Cl的一端、开关管T5的源极和开关管T7的源极同时与共用直流母线的正极连接，共用直流母线的负极分别连接开关管T3的漏极、开关管T4的漏极、直流母线支撑电容Cl的另一端、开关管T6的漏极、开关管T8的漏极、滤波电容C2的一端、蓄电池组4的负极、滤波电容C3的一端和超级电容器组5的负极，开关管T5的漏极分别连接开关管T6的源极和滤波电感L2的一端，滤波电感L2的另一端分别连接滤波电容C2的另一端和蓄电池组4的正极，开关管T7的漏极分别连接开关管T8的源极和滤波电感L3的一端，滤波电感L3的另一端分别连接滤波电容C3的另一端和超级电容器组5的正极。
[0035]变压器T的原边与副边匝比选为220V: 110V。
[0036]超级电容器组5和蓄电池组4分别通过各自的双向Buck-Boost电路并联在共用直流母线上，实现双向充放电及调节微网电压波动功能。混合储能系统进行充电时，AC-DC功率变换电路工作在PWM整流状态；混合储能系统进行放电时，AC-DC功率变换电路工作在并网逆变状态。
[0037]实施例1
[0038]如图2，是本发明方法在电动汽车工作于充电储能模式时AC-DC功率变换部分控制框图。
[0039]PI调节器一 11的输出端经过比较器与比例调节器一 21输入端连接，比例调节器
一21输出端与PWM模块一 31连接；PWM模块一 31输出端同时与AC-DC功率变换电路开关管 T1、T2、T3、T4 连接。
[0040]充电储能模式时，由变压器T副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值COS Θ，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器一 11的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos Θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器一 21的输入，比例调节器一 21的输出信号经过经典的PWM模块一 31处理后，产生充电储能模式时AC-DC功率变换电路开关管Tl、T2、T3、T4的驱动信号。
[0041]实施例2
[0042]图3是本发明方法在电动汽车工作于V2G模式时AC-DC功率变换部分控制框图。
[0043]PI调节器二 12的输出端经过比较器与比例调节器二 22输入端连接，比例调节器
二22输出端与PWM模块二 32连接；PWM模块二 32输出端同时与AC-DC功率变换电路开关管 T1、T2、T3、T4 连接。
[0044]V2G模式时，由变压器T副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值COS Θ，给定交流侧变压器T副边电压有效值的参考值IlOV与采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac的误差作为PI调节器二 12的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos Θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器二 22的输入，比例调节器二 22的输出信号经过经典的PWM模块二 32处理后，产生V2G模式时AC-DC功率变换电路开关管T1、T2、T3、T4的驱动信号。
[0045]实施例3
[0046]图4是本发明方法在电动汽车工作于V2G模式时DC-DC功率变换部分蓄电池组4充放电控制框图。
[0047]PI调节器三13的输出端经过比较器与PI调节器四14输入端连接，PI调节器四14输出端与PWM模块三33连接；PWM模块三33输出端同时与DC-DC功率变换电路开关管T5、T6连接。
[0048]给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器三13的输入信号，将其输出信号作为参考蓄电池组4充放电电流ibataf，参考蓄电池组4充放电电流ibataf与采样的蓄电池组4充放电电流ibat的误差作为PI调节器四14的输入信号，PI调节器四14的输出信号经过经典的PWM模块三33处理后，产生V2G模式时连接蓄电池组4的DC-DC功率变换电路中开关管T5、T6的驱动信号。
[0049]实施例4
[0050]图5是本发明方法在电动汽车工作于V2G模式时DC-DC功率变换部分超级电容器组5充放电控制框图。
[0051]PI调节器五15的输出端经过比较器与PI调节器六16输入端连接，PI调节器六16输出端与PWM模块四34连接；PWM模块四34输出端同时与DC-DC功率变换电路开关管T7、T8连接。
[0052]给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器五15的输入信号，将其输出信号作为参考超级电容器组5充放电电流i_f，参考超级电容器组5充放电电流i_f与采样的超级电容器组5充放电电流i。的误差作为PI调节器六16的输入信号，PI调节器六16的输出信号经过经典的PWM模块四34处理后，产生V2G模式时连接超级电容器组5的DC-DC功率变换电路中开关管T7、T8的驱动信号。
[0053]本发明方法在充电储能模式时，
[0054]若采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac在额定值IlOV的90%?107%范围内，则对超级电容器组5和蓄电池组4同时进行恒流充电，由于电动汽车还需工作在V2G模式来协调微网电压波动，所以对超级电容器组5和蓄电池组4进行充电时不能充满，选择充到超级电容器组5和蓄电池组4各自额定容量的80% ；
[0055]若采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac不在额定值IlOV的90%?107%范围内，但高于额定值Iiov的107%，则仍与网压正常情况一样进行恒流充电，一直充到超级电容器组5和蓄电池组4各自额定容量的80% ；
[0056]若采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac不在额定值IlOV的90%?107%范围内，但低于额定值Iiov的90%，则禁止充电，只有等待网压恢复正常后，才能进入充电储能模式。
[0057]本发明方法在V2G模式时，当采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac高于额定值IlOV的107%时，需对混合储能系统进行充电，来抑制微网电压过高，超级电容器组5储能系统先进行快速充电，等到采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac处于额定值IlOV的100%至107%之间时，超级电容器组5停止充电，由蓄电池组4储能系统进行充电，直到采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac接近额定值IlOV为止；
[0058]当采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac低于额定值IlOV的90%时，需对混合储能系统进行放电，来抑制微网电压过低，超级电容器组5储能系统先进行快速放电，等到采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac处于额定值IlOV的90%至100%之间时，超级电容器组5停止放电，由蓄电池组4储能系统进行放电，直到采样的交流侧变压器T副边电压有效值Vac接近额定值IlOV为止。
[0059]综上所述，超级电容器组5和蓄电池组4的混合储能系统与微网之间存在两种工作模式:充电储能模式和V2G模式。
[0060]充电储能模式时，针对电动汽车刚接入微网，电动汽车的超级电容器组5和蓄电池组4的储能不足情况。在充电储能模式下，AC-DC功率变换电路从微网取电、进行单位功率因数目标下的PWM整流，来稳定共用直流母线电压，通过共用直流母线实现对超级电容器组5和蓄电池组4进行电能补充的充电过程。首先，需要判断微网电压是否在正常波动范围之内(网压正常波动范围选为国标规定的-10%?+7%)，若网压正常，则对超级电容器组5和蓄电池组4进行恒流充电，由于电动汽车还需工作在V2G模式来协调微网电压波动，所以对超级电容器组5和蓄电池组4进行充电时不能充满，选择充到超级电容器组5和蓄电池组4各自额定容量的80% ；
[0061]若网压不在正常范围内，但高于额定值的107%，则仍与网压正常情况一样进行恒流充电，一直充到超级电容器组5和蓄电池组4各自额定容量的80% ;若网压不在正常范围内，但低于额定值的90%，则禁止充电，只有等待网压恢复正常后，才能进入充电储能模式。
[0062]V2G模式时，针对电动汽车的超级电容器组5和蓄电池组4的储能相对充足的情况，当微网电压发生波动时，电动汽车的混合储能系统对电压波动进行调节，只有满足下面两种条件之一时，电动汽车的混合储能系统才进入V2G模式:
[0063]( I)微网电压高于额定电压值的107% ;
[0064](2)微网电压低于额定电压值的90%。
[0065]当微网电压高于额定电压值的107%时，AC-DC功率变换电路进行单位功率因数目标下的PWM整流，通过DC-DC功率变换电路的Buck电路工作，对超级电容器组5或蓄电池组4进行充电来稳定共用直流母线电压，吸收微网多余的能量峰；当微网电压低于额定电压值的90%时，DC-DC功率变换电路的Boost电路工作，超级电容器组5或蓄电池组4进行放电来稳定共用直流母线电压，通过AC-DC功率变换电路进行单位功率因数形式的并网逆变，以填补微网不足的能量谷。
[0066]微网的能量波动可分为能量型和功率型。根据蓄电池组4与超级电容器组5的充放电特性，超级电容器组5负责对变化快速的微网功率波动进行协调控制；蓄电池组4对变化较慢的微网能量波动进行协调控制。
[0067]若微网电压高于额定电压值的107%，需对混合储能系统进行充电，来抑制微网电压过高，超级电容器组5储能系统先进行快速充电，等到微网电压处于额定电压值的100%至107%之间时，超级电容器组5停止充电，由蓄电池组4储能系统进行充电，直到微网电压接近额定电压值为止。
[0068]若微网电压低于额定电压值的90%，需对混合储能系统进行放电，来抑制微网电压过低，超级电容器组5储能系统先进行快速放电，等到微网电压处于额定电压值的90%至100%之间时，超级电容器组5停止放电，由蓄电池组4储能系统进行放电，直到微网电压接近额定电压值为止。
[0069]本发明在基于V2G的单相微网电压调节系统电路结构基础上，实现了电动汽车有序充电及调节微网电压波动功能。对于充电储能模式和V2G模式，微网侧的电压和电流始终保持单位功率因数，网侧电流正弦度高，谐波含量小。充电储能模式中既完成了对混合储能系统的充电任务，也保证了微网侧具有较高的电能质量；V2G模式中依靠混合储能系统的充放电协调配合，有效地抑制微网电压的波动情况。因此，本发明实现了在不影响电动汽车出行的前提下，也能对微网电压进行调节，具有良好的实用价值和应用前景。
【权利要求】
1.一种基于V2G的单相微网电压调节系统，其特征在于，包括变压器，变压器的原边与单相交流微网AC连接，变压器的副边一端连接并网滤波电感L1的一端，变压器的副边另一端连接第二桥臂的输出端B，滤波电感L1的另一端连接第一桥臂的输出端A ; 第一桥臂的输出端A分别连接开关管T1的漏极和开关管T3的源极，第二桥臂的输出端B分别连接开关管T2的漏极和开关管T4的源极； 开关管T1的源极、开关管T2的源极、直流母线支撑电容Cl的一端、开关管T5的源极和开关管T7的源极同时与共用直流母线的正极连接；共用直流母线的负极分别连接开关管T3的漏极、开关管T4的漏极、直流母线支撑电容Cl的另一端、开关管T6的漏极、开关管T8的漏极、滤波电容C2的一端、蓄电池组(4)的负极、滤波电容C3的一端和超级电容器组(5)的负极； 开关管T5的漏极分别连接开关管T6的源极和滤波电感L2的一端，滤波电感L2的另一端分别连接滤波电容C2的另一端和蓄电池组(4)的正极，开关管T7的漏极分别连接开关管T8的源极和滤波电感L3的一端，滤波电感L3的另一端分别连接滤波电容C3的另一端和超级电容器组(5)的正极。
2.一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，依赖于权利要求1所述的单相微网电压调节系统，通过电动汽车自身控制器来自动完成，按照以下步骤实施: 在电动汽车工作于充电储能模式时，由变压器副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值cos θ，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器一(11)的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器一(21)的输入，比例调节器一(21)的输出信号经过经典的PWM模块一(31)处理后，产生充电储能模式时AC-DC功率变换电路开关管T1、T2、T3、T4的驱动信号。
3.根据权利要求2所述的基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，其依赖于以下的结构， PI调节器一(11)的输出端经过比较器与比例调节器一(21)输入端连接，比例调节器一(21)输出端与PWM模块一(31)连接；PWM模块一(31)输出端同时与AC-DC功率变换电路开关管T1、T2、T3、T4连接。
4.一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，依赖于权利要求1所述的单相微网电压调节系统，通过电动汽车自身控制器来自动完成，按照以下步骤实施: 在电动汽车工作于V2G模式时，由变压器副边交流电压Vg经过锁相得到电网电压参考相位的余弦值cos θ，给定交流侧变压器副边电压有效值的参考值IlOV与采样的交流侧变压器副边电压有效值Vac的误差作为PI调节器二(12)的输入信号，将其输出信号乘以电网电压参考相位的余弦值cos θ作为参考交流侧电感电流iUMf，参考交流侧电感电流iUMf与采样的交流侧电感电流iu的误差作为比例调节器二(22)的输入，比例调节器二(22)的输出信号经过经典的PWM模块二(32)处理后，产生V2G模式时AC-DC功率变换电路开关管T1、T2、T3、T4的驱动信号。
5.根据权利要求4所述的基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，其依赖于以下的结构，PI调节器二(12)的输出端经过比较器与比例调节器二(22)输入端连接，比例调节器二( 22)输出端与PWM模块二( 32)连接；PWM模块二( 32)输出端同时与AC-DC功率变换电路开关管Tl、T2、T3、T4连接。
6.一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，依赖于权利要求1所述的单相微网电压调节系统，通过电动汽车自身控制器来自动完成，按照以下步骤实施: 在电动汽车工作于V2G模式时，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器三(13)的输入信号，将其输出信号作为参考蓄电池组(4 )充放电电流ibataf，参考蓄电池组(4 )充放电电流ibatMf与采样的蓄电池组(4 )充放电电流ibat的误差作为PI调节器四(14)的输入信号，PI调节器四(14)的输出信号经过经典的PWM模块三(33)处理后，产生V2G模式时连接蓄电池组(4)的DC-DC功率变换电路中开关管T5、T6的驱动信号。
7.根据权利要求6所述的基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，其依赖于以下的结构， PI调节器三(13)的输出端经过比较器与PI调节器四(14)输入端连接，PI调节器四(14)输出端与PWM模块三(33)连接；PWM模块三(33)输出端同时与DC-DC功率变换电路开关管T5、T6连接。
8.一种基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，依赖于权利要求1所述的单相微网电压调节系统，通过电动汽车自身控制器来自动完成，按照以下步骤实施: 在电动汽车工作于V2 G模式时，给定共用直流母线电压参考值200V与采样的共用直流母线电压Vdc的误差作为PI调节器五(15)的输入信号，将其输出信号作为参考超级电容器组(5 )充放电电流icref,参考超级电容器组(5 )充放电电流i_f与采样的超级电容器组(5 )充放电电流i。的误差作为PI调节器六(16)的输入信号，PI调节器六(16)的输出信号经过经典的PWM模块四(34)处理后，产生V2G模式时连接超级电容器组(5)的DC-DC功率变换电路中开关管T7、T8的驱动信号。
9.根据权利要求8所述的基于V2G的单相微网电压调节控制方法，其特征在于，其依赖于以下的结构， PI调节器五(15)的输出端经过比较器与PI调节器六(16)输入端连接，PI调节器六(16)输出端与PWM模块四(34)连接；PWM模块四(34)输出端同时与DC-DC功率变换电路开关管T7、T8连接。
【文档编号】H02J7/00GK103904671SQ201410093143
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】孙向东, 李佳, 张琦, 安少亮, 杨惠 申请人:西安理工大学