专利名称：一种多功能电流型双向ac/dc变流器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能电流型双向AC/DC变流器及其控制方法，属于电力电子技术领域。
背景技术：
随着全球石油资源的日益枯竭与环境问题的日益突出，电动汽车或混合动力电动汽车成为当前的研究热点之一。电动汽车车载电池充放电技术是电动汽车发展的关键技术，但传统意义上电网只向电动汽车充电，而对于长时间停泊的电动汽车其不仅电池储存的能量没有得到很好的利用，而且也在一定程度上对电池寿命造成影响。随着智能电网概念的提出和发展，人们正探索和研究一种新模式即当车载动力电池需要充电时，则电能从 电网流向汽车；当汽车停用时，电池中所存储的能量可回馈至智能电网系统。这就是所谓的V2G(Vehicle to Grid车辆到电网)技术，它实现了电动汽车和电网之间能量的双向流动。在负荷低谷时，对电动汽车充电，将能量储存在储能装置中在高峰负荷时释放，以平衡电网功率，有效抑制可再生能源发电输出功率的波动，或支撑电网电压，提高电网稳定性。目前在V2G系统中的变换器接口电路通常采用电压型PWM整流，它由输入滤波电感、三相电压型逆变桥、输出滤波电容和单相DC/DC斩波电路四部分组成。该结构存在诸多不足，例如前级为升压变换器，无法做到单级降压充电，为匹配蓄电池组充电电压的特性，一般还需要增加一级DC/DC斩波电路，因此增加了系统的重量和成本，并且降低了能量转换效率。另一受到广泛关注的应用于V2G系统中的充放电拓扑结构为AC/DC矩阵式变换器，它由输入滤波电感、电容，应用双向开关的三相矩阵变换器，输出滤波电感组成。这种结构虽然实现了能量的双向流动，但存在以下问题1)功率器件较多，换流控制复杂，系统可靠性降低；2)充电时，只能实现降压整流，在电池电压高的情况下满足不了充电需要；3)系统直接受电网电压波动的影响，稳定性降低；4)钳位保护电路复杂，占用体积大，成本较高。电动汽车用的动力蓄电池组由多节单体电池串并联构成，一般电压在300V以上，这要求充电装置在特定的场合具有升压调节能力。同时，当电力系统的用户中存在着大量无功功率频繁变化的设备时，其有功与无功功率随时间作快速变化，导致供电电压波动或闪变、波形畸变、功率因数恶化以及不平衡负荷引起三相电压动态不平衡，从而使电网电能质量恶化，这要求充电装置在一些场合具有改善电网质量的能力。因此，基于上述需求，本发明提供了一种简单有效的集充放电、无功补偿等多种功能为一体的电流型双向AC/DC变流器拓扑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能电流型双向AC/DC变流器及其控制方法，该多功能电流型双向AC/DC变流器及其控制方法，该AC/DC变流器结构简单，集充放电、无功补偿等多种功能于一体。发明的技术解决方案如下
一种多功能电流型双向AC/DC变流器，采用AC/DC变流器，AC/DC变流器包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感和辅助开关网络；三相电流型整流器的交流侧通过所述的输入滤波器与三相电网连接；三相电流型整流器的直流侧依次通过所述的直流侧滤波电感和辅助开关网络与充电电池连接；三相电流型整流器包括6个IGBT功率开关管Sp S2, S3、S4、S5、S6以及6个功率二极管Di、D2、D3、D4、D5和D6 ；6个功率二极管Di、D2、D3、D4、D5和D6分别串接在6个IGBT功率开关管Sp S2、S3> S4、S5、S6的发射极的输出通路中；且6个功率二极管Dp D2、D3> D4, D5和D6的阳极分别接6个IGBT功率开关管Sp S2, S3> S4, S5, S6的发射极。所述的辅助开关网络包括两个IGBT功率开关管S7和S8和两个功率二极管D7和D8 ;D7的正极通过直流侧滤波电感Lo接三相电流型整流器的直流侧的正极；D7的负极 接充电电池的正极；D8的负极接三相电流型整流器的直流侧的负极；D8的正极接充电电池的负极；S7的集电极和发射极分别与D7的正极和D8的正极连接；S8的集电极和发射极分别与D7的负极和D8的负极连接。D7的负极和D8的负极之间跨接有电容Co。输入滤波器为二阶低通LC滤波器。前述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，根据S7和S8的开关状态，AC/DC变流器工作按以下模式工作；模式I :s7和S8均处于关断状态时，AC/DC变流器工作在降压充电模式下；模式2 :s7和S8均处于开通状态时，AC/DC变流器工作在升压放电模式下；模式3 s8 一直处于关断状态，S7处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络用作升压电路，AC/DC变流器工作在升压充电模式下；模式4 s7 一直处于开通状态，S8则处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络用作斩波电路，AC/DC变流器工作在降压放电模式下；模式5 :s7—直处于开通状态，S8—直处于关断状态，此时，三相电流型整流器和充电电池隔离，三相电流型整流器工作在无功补偿状态，使得AC/DC变流器工作在无功补偿模式下。6.根据权利要求4所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于，模式I和模式2的具体控制方法为采用三相数字锁相环跟踪电网电压相位Θ，并计算电网电压幅值Usm ;在充电模式时，允许两种充电方式，即恒压充电和恒流充电方式，若工作在恒压充电方式，电流PI控制
器(PI控制器的传递函数为\ +I，其中kp为比例系数，ki为积分系数，且后续提及的所有PI
控制器均有类似结构)的参考输入为电压PI控制器的输出，电压PI控制器的输入为充电电压参考《!(对于铅酸电池，电压参考约为I. 2倍充电电池的额定电压)和充电电池端电压Ub之差；若工作在恒流充电方式，电流控制器的参考输入是充电电池容量值的十分之一如电池容量值为10A.h，则电流控制器的参考输入即参考电流值选择为1A;电流PI控制器的输出构成调制系数m，调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断。模式3的具体控制方法为三相电流型整流器的调制系数设为1，电网电压相位信息Θ由三相数字锁相环获得，调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断；充电电池的充电电压通过控制负载开关网络的S7得以实现；电压控制器为PI控制器，其输出作为内环电流PI控制器的给定，而内环电流PI控制器的输出作为载波调制模块的调制信号，载波调制模块输出为S7的控制信号。模式4的具体控制方法为 三相电流型整流器的调制系数设为-1，电网电压相位信息Θ由三相数字锁相环获得；调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断；该模式下，仅有一个电流PI控制器放电电流参考根据电网侧需求而定，一般由负责功率调配的中央控制器统一给出，电流PI控制器的输出作为载波调制模块的输入信号，载波调制模块输出为S8的控制信号。模式5的具体控制方法为采用一个电流控制器，用以维持一参考直流电流，电流控制器为PI控制器，将md、m,和电网电压相位信息Θ —同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，最终得到开关管S1-S6的控制信号，实现无功补偿功能；其中md为调制矢量的d轴分量,而调制矢量的q轴分量由公式直接确定，其中Q是期望的无功功率参考值，4为直流电流参考值。C。为输出滤波器。I.三相电流型整流器直流母线的负极即直流侧的负极。所述变流器可以工作在如下5种模式模式I (降压充电)开关S7和S8均关断，三相电流型整流器工作在整流模式；模式2 (升压放电)开关管S7和S8均开通，三相电流型整流器工作在逆变模式；模式3 (升压充电)开关S8关断，开关管S7进行PWM调制，三相电流型整流器工作在整流模式；模式4 (降压放电)开关S7 —直开通，开关管S8进行PWM调制，三相电流型整流器工作在逆变模式；模式5 (无功补偿)开关S7 —直开通，开关S8 —直处于截止状态，三相电流型整流器工作在无功补偿模式。所述的变流器的控制器包括如下几部分三相数字锁相环，稳定化控制器，电压控制器和电流控制器以及电流空间矢量调制器。其中，三相数字锁相环用于实现电网电压同步；稳定化控制器主要为充电模式提供稳定性保证；恒压充电模式时，电压控制器和电流控制器组成双闭环控制器，恒流充电模式时，电压控制器被旁路，电流控制器单独工作即可。电流空间矢量调制器负责将控制信号转化为开关信号。有益效果本发明的多功能电流型双向AC/DC变流器，其根本目的在于克服现有的充电装置在功能方面较为单一，同时难以实现较宽范围的单级充放电所导致的能量转化效率低等问题。本发明的多功能电流型双向AC/DC变流器包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感、辅助开关网络。该拓扑的核心在于辅助开关网络，它由两个IGBT和两个功率二极管通过一定方式组合而成，兼具电流换向和Boost/Buck功能。若充电电池电压低于三相电流型整流器的最大输出电压，辅助开关网络仅需要利用其电流换向功能，利用它进行充、放电模式切换；若充电电池电压高压于三相电流型整流器的最大输出电压，辅助开关网络在充电模式时运行于Boost功能，而放电模式时运行于Buck功能；当充电完毕后，辅助开关网络可将充电电池和三相电流型整流器隔离，从而系统可根据需求运行于无功补偿模式或有源滤波等模式以改善电网电能质量。专利提出的电流型多功能双向AC/DC变流器拓扑适 合于面向V2G技术的电动汽车储能电池充放电装置。本发明设计的多功能电流型双向AC/DC变流器具有结构紧凑的突出特点，它以较少数目的开关，实现了能量双向流动的功能，同时降低了系统成本。若充电电池端电压低于电流型AC/DC变流器最大输出电压，可实现单级充电，因此系统效率高。若充电电池端电压高于流型AC/DC整流器得最大输出电压，通过对辅助网络适当控制，使其工作在升压模式，依然能满足充电需求，因此，它具有较宽的电压适应范围。根据电网需求，该拓扑还可用于无功补偿或有源滤波等功能。
图I是本发明的多功能电流型双向AC/DC变流器拓扑结构图；图2是本发明的AC/DC变流器工作在降压充电模式下的原理示意图；图3是本发明的AC/DC变流器工作在升压放电模式下的原理示意图；图4是本发明的AC/DC变流器工作在升压充电模式下的原理示意图；图5是本发明的AC/DC变流器工作在降压放电模式下的原理示意图；图6是本发明的AC/DC变流器工作在无功补偿模式下的原理示意图；图7是本发明的AC/DC变流器的DSP控制框图；图8是本发明的AC/DC变流器降压充电和升压放电模式下的控制框图；图9是本发明的AC/DC变流器升压充电模式下的控制框图；图10是本发明的AC/DC变流器降压放电模式下的控制框图；图11是本发明的AC/DC变流器无功补偿模式下的控制框图；图12是系统运行于模式I下的实验波形；图13是系统运行于模式2下的实验波形；图14是系统运行于模式3下的实验波形；图15是系统运行于模式4下的实验波形；图16是系统运行于模式5下的实验波形。图中标号说明1_三相电网，2-输入滤波器，3-三相电流型整流器，4-直流侧滤波电感和辅助开关网络；5-充电电池。
具体实施例方式本发明提供了一种高集成度和高效率的电池充放电、无功补偿等功能为一体的电流型双向AC/DC变流器拓扑及其控制方法。该多功能电流型双向AC/DC变流器包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感、辅助开关网络，另外还有作为辅助设备的数据采集单元以及DSP控制单元。输入滤波器是一个二阶低通LC滤波器，其由滤波电容C和滤波电感L构成，主要用以滤除变流器开关动作导致的高频谐波。三相电流型PWM整流器包括6个IGBT功率开关管SpS2、S3、S4、S5、S6以及6个功率二极管Dp D2, D3> D4, D5和D6，三相电流型整流器一方面负责直流电流调节，另一方面保证输入侧电流正弦和功率因数可控。它的直流侧通过直流电感和辅助开关网络相连。辅助开关网络在本发明发挥重要作用，如果辅助开关网络中的开关S7和S8均关断，三相电流型整流器工作在整流模式，那么系统运行在降压充电模式；如果开关&和S8均开通，三相电流型整流器工作在逆变模式，那么系统运行在升压放电模式；如果开关S8关断，开关管S7进行PWM调制，三相电流型整流器工作在整流模式，那么系统运行在升压充 电模式。如果开关S7关断，开关管S8进行PWM调制，三相电流型整流器工作在逆变模式，则系统工作在降压放电模式。如果开关S7 一直开通,开关S8 —直处于截止状态,三相电流型整流器可以工作在无功补偿模式。数据采集单元负责采集直流母线电流、储能单元(充电电池)端电压和交流电网电压，经过适当的信号调理电路，送至AD转换芯片进行模数转换。DSP控制单元的主要作用是将采样数据进行处理，控制三相电流型PWM整流器和辅助开关网络，实现各项具体功能。以上几种模式分别对应不同的控制算法，所有算法均由DSP实现，对应的具体内容可参考附图在具体实施部分进行了详细描述。以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明实施例I :如图7所示，该多功能电流型双向AC/DC变流器拓扑结构及控制器，其包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感、辅助开关网络、数据采集单元以及DSP控制单元。输入滤波器是一个二阶低通LC滤波器，其由滤波电容C和滤波电感L构成，主要用以滤除变流器开关动作导致的高频谐波，其中L=L 0mH,C = 15 μ F.。三相电流型PWM整流器包括6个IGBT功率开关管SpSySpSpSpSe以及6个功率二极管DpD2、D3、D4、D5和D6。它的直流输出侧通过直流电感Lo和辅助开关网络相连。辅助开关网络包括两个IGBT (s7和s8)和两个功率二极管(叫和队)开关S7的集电极和二极管D7的阳极相连，共同接至直流滤波电抗的输出侧；开关S8的发射极和二极管D8的阴极相连，共同接至三相电流型整流器直流母线的负极。开关S7的发射极和D8的阳极相连；一并接至充电电池的负极，而开关S8的集电极和D7的阴极相连，一并接至充电电池的正极。图2是该AC/DC变流器工作在降压充电模式下的原理示意图(模式I)，在此情况Ts7和S8均处于关断状态。图3是该AC/DC变流器工作在升压放电模式下的原理示意图(模式2)，在此情况下，S7和S8均处于开通状态。
图4为该AC/DC变流器工作在升压充电模式下的原理示意图(模式3)，在此模式下，S8 一直处于关断状态，S7处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络充当升压电路的作用。图5为本AC/DC变流器工作在降压放电模式下的原理示意图(模式4)，在此模式下，S7—直处于开通状态，S8则处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络充当斩波电路的作用。图6是本发明的AC/DC变流器工作在无功补偿或模式下的原理示意图(模式5)，在此模式下，S7—直处于开通状态，S8—直处于关断状态，此时，三相电流型整流器和充电电池隔离，三相电流型整流器工作在无功补偿或状态。图7是本发明双向AC/DC变流器拓扑结构控制框图，数据采集单元采集电网电压，通过三相数字锁相环得到电网电压相位角度Θ和电网电压幅值Um，采集直流侧充放电电流 idc和充电电池端电压Ub ;将采集值送至数字信号处理器DSP，处理器对采集量进行处理，产生控制开关管S1 S8的通断信号。所有模式下的控制算法均在如图7中的DSP中实现。图8为模式I和模式2的具体控制框图。三相数字锁相环跟踪电网电压相位Θ，并计算电网电压幅值Um，在充电模式时，允许两种充电方式，即恒压充电和恒流充电方式，若工作在恒压充电方式，那么电流控制器的参考输入为电压控制器的输出。若工作在恒流充电方式，电流控制器的参考输入由具体型号的充电电池的充电策略所决定。电流PI控制器的输出为调制系数m，调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，最终得到开关管控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断。图9为模式3的具体控制框图。在此模式下，三相电流型整流器的调制系数设为1，相位信息同样由三相数字锁相环确定。充电电池的充电电压通过控制负载开关网络的S7得以实现。电压控制器为PI控制器，其输出作为内环电流PI控制器的给定，而内环电流PI控制器的输出作为载波调制模块的调制信号，载波调制模块输出为S7的控制信号。图10为模式4的具体控制框图。在此模式下，三相电流型整流器的调制系数设为-1，相位信息同样由三相数字锁相环确定。该模式下，仅有一个电流PI控制器，放电电流参考根据电网需求而定，电流PI控制器的输出作为载波调制模块的输入信号，载波调制模块输出为S8的控制信号。图11为模式5的具体控制框图。为了简单，没有采集输入电流信息，因此系统仅存在一个电流控制器，用以维持一给定的直流电流。该电流控制器的输出为可根据电网需求计算得到。md，m,和电网电压相位信息Θ —同送至空间矢量调制(SVPWM)模块，根据空间矢量调制原理，最终得到开关管S1 S6的控制信号，实现无功补偿功能。案例说明在输入电网电压为40V，输入滤波器参数为L = ImH, Cf = 15 μ F，直流侧电感LQ=5mH，直流侧电容=Ctl = 160 μ F，输出负载为储能电池，开关频率为ΙΟΚΗζ。模式1，2中，电压PI控制器的比例系数为10，积分系数为20 ;电流PI控制器的比例系数为O. 4，积分系数为O. 5。模式3中，电压PI控制器比例系数为10，积分系数为20，电流PI控制器的比例系数为O. 5，积分系数为I ;模式4中，电流PI控制器的比例系数为O. 5。模式5中，电流PI控制器的比例系数为1，积分系数为4。在蓄电池电压为5节12V/20AH串联时，充电时系统运行在模式I，放电时运行在模式2。图12为模式I下的实验波形，充电电流给定为2A。图13为模式2下的实验波形，放电电流给定为2A。在蓄电池电压为10节12V/20AH串联时，充电时系统运行在模式3，放电时运行在模式4。图14为模式3下的实验结果，充电电流给定为2A。图15为模式4下的实验结果，充电电流给定为2A。图16为模式5下运行于无功补偿时的实验结果，其无功电流给定为5A(峰值)。实验结果证实了所提拓扑和控制方法的正确性和可行性。在充电电压较低时能实现单级充电、放电大大提高了能量转换效率。在充电电压较高时，本拓扑仍能达到充放电的目的，因此提高了该充电拓扑结构的适用范围。在无需能量交换的时候，系统可运行在无功补偿模式，支持电网。由于该变换器本质是电流型变换器器，其无需注意桥臂上下直通的问 题，因此系统可靠性较高。因此，所提拓扑是一种高可靠性的多功能双向AC/DC变流器。
权利要求
1.一种多功能电流型双向AC/DC变流器，其特征在于，采用AC/DC变流器，AC/DC变流器包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感和辅助开关网络；三相电流型整流器的交流侧通过所述的输入滤波器与三相电网连接；三相电流型整流器的直流侧依次通过所述的直流侧滤波电感和辅助开关网络与充电电池连接； 三相电流型整流器包括6个IGBT功率开关管Sp S2、S3、S4、S5、S6以及6个功率二极管Dp D2, D3、D4、D5和D6 ；6个功率二极管Dp D2、D3、D4、D5和D6分别串接在6个IGBT功率开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6的发射极的输出通路中；且6个功率二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6的阳极分别接6个IGBT功率开关管Sp S2, S3> S4, S5, S6的发射极。
2.根据权利要求I所述的多功能电流型双向AC/DC变流器，其特征在于，所述的辅助开关网络包括两个IGBT功率开关管S7和S8和两个功率二极管D7和D8 ； D7的正极通过直流侧滤波电感Lo接三相电流型整流器的直流侧的正极；D7的负极接充电电池的正极； D8的负极接三相电流型整流器的直流侧的负极；D8的正极接充电电池的负极； S7的集电极和发射极分别与D7的正极和D8的正极连接； S8的集电极和发射极分别与D7的负极和D8的负极连接。
3.根据权利要求2所述的多功能电流型双向AC/DC变流器，其特征在于，D7的负极和D8的负极之间跨接有电容Co。
4.根据权利要求2所述的多功能电流型双向AC/DC变流器，其特征在于，输入滤波器为二阶低通LC滤波器。
5.根据权利要求2-4所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于，根据S7和S8的开关状态，AC/DC变流器工作按以下模式工作； 模式I :s7和S8均处于关断状态时，AC/DC变流器工作在降压充电模式下； 模式2 s7和S8均处于开通状态时，AC/DC变流器工作在升压放电模式下； 模式3 s8 一直处于关断状态，S7处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络用作升压电路，AC/DC变流器工作在升压充电模式下； 模式4 s7 一直处于开通状态，S8则处于PWM调制状态，此时，辅助开关网络用作斩波电路，AC/DC变流器工作在降压放电模式下； 模式5 s7 一直处于开通状态,S8 一直处于关断状态,此时,三相电流型整流器和充电电池隔离，三相电流型整流器工作在无功补偿状态，使得AC/DC变流器工作在无功补偿模式下。
6.根据权利要求4所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于， 模式I和模式2的具体控制方法为 采用三相数字锁相环跟踪电网电压相位Θ，并计算电网电压幅值Usm;在充电模式时，允许两种充电方式，即恒压充电和恒流充电方式，若工作在恒压充电方式，电流PI控制器的参考输入为电压Pi控制器的输出，电压Pi控制器的输入为充电电压参考《!和充电电池端电压Ub之差；若工作在恒流充电方式，电流控制器的参考输入是充电电池容量值的十分之一；电流PI控制器的输出构成调制系数m，调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断。
7.根据权利要求4所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于，模式3的具体控制方法为 三相电流型整流器的调制系数设为1，电网电压相位信息Θ由三相数字锁相环获得，调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断； 充电电池的充电电压通过控制负载开关网络的S7得以实现；电压控制器为PI控制器，其输出作为内环电流PI控制器的给定，而内环电流PI控制器的输出作为载波调制模块的调制信号，载波调制模块输出为S7的控制信号。
8.根据权利要求4所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于，模式4的具体控制方法为 三相电流型整流器的调制系数设为-1，电网电压相位信息Θ由三相数字锁相环获得； 调制系数和电网电压相位信息一同送至空间矢量调制模块，最终得到开关管S1 S6的控制信号，这些控制信号经过外部驱动电路输出脉冲控制开关管S1 S6的通断； 该模式下，仅有一个电流PI控制器，电流PI控制器的输出作为载波调制模块的输入信号，载波调制模块输出为S8的控制信号。
9.根据权利要求4-8任一项所述的多功能电流型双向AC/DC变流器的控制方法，其特征在于，模式5的具体控制方法为 采用一个电流控制器，用以维持一参考直流电流，电流控制器为PI控制器，将和电网电压相位信息Θ —同送至空间矢量调制模块，最终得到开关管S1-S6的控制信号，实现无功补偿功能； 其中md为调制矢量的d轴分量，而调制矢量的q轴分量m,由公式％ 直接确定，其中Q是期望的无功功率参考值，4为直流电流参考值。
全文摘要
本发明公开了一种多功能电流型双向AC/DC变流器及其控制方法，所述的多功能电流型双向AC/DC变流器包括输入滤波器、三相电流型整流器、直流侧滤波电感和辅助开关网络，AC/DC变流器工作按五种模式的任一种工作。AC/DC变流器结构紧凑，它以较少数目的开关，实现了能量双向流动的功能，同时降低了系统成本。若充电电池端电压低于电流型AC/DC变流器最大输出电压，可实现单级充电，因此系统效率高。若充电电池端电压高于流型AC/DC整流器得最大输出电压，通过对辅助网络适当控制，使其工作在升压模式，依然能满足充电需求，因此，它具有较宽的电压适应范围。根据电网需求，该拓扑还可用于无功补偿等功能。
文档编号H02M7/797GK102969932SQ201210557230
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者孙尧, 粟梅, 王辉, 李幸, 杨建 , 刘尧, 张关关, 刘永露, 韩华, 熊文静 申请人:中南大学