[发明专利]一种V2G充电桩过流过压故障保护系统及方法

权利要求书

1.一种V2G充电桩过流过压故障保护系统，设置在V2G充电桩内部，包括：微电网侧机械断路器(QF1)和汽车侧直流机械断路器(QF2)，其特征在于，

还包括：微电网侧过流过压故障保护模块和汽车侧过流过压故障保护模块；

所述微电网侧过流过压保护模块设置在V2G充电桩接入的微电网与AC/DC双向变换器(20)之间的微电网侧主回路上；

所述汽车侧保护模块设置在DC/DC双向隔离型变换器(30)直流输入输出与直流机械断路器(QF2)之间的汽车侧主回路上；

所述微电网侧过流过压故障保护模块和汽车侧过流过压故障保护模块分别由独立的驱动板控制。

2.根据权利要求1所述的V2G充电桩过流过压故障保护系统，其特征在于，

所述微电网侧过流过压保护模块每相至少由两个IGBT反串联后与限流限压高阻并联形成，共三相，作为一个整体单元串接到微电网侧主回路里。

3.根据权利要求2所述的V2G充电桩过流过压故障保护系统，其特征在于，

所述微电网侧保护模块的IGBT参数以如下公式(1)和(2)表示，

式中：

U_{g_IGBT}表示微电网侧保护模块的IGBT额定电压，

U_p表示极端故障电压，

U_NAC表示微电网侧相电压峰值，

U_DC表示常规汽车充电侧最大直流电压；

式中：

I_{g_IGBT}表示微电网侧保护模块的IGBT额定电流，

I_NAC表示微电网侧最大相电流有效值，

α表示第一安全裕量常数，

P表示V2G充电桩额定功率，

U_L表示微电网侧线电压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的V2G充电桩过流过压故障保护系统，其特征在于，

所述汽车侧保护模块直流正负极每一级至少由两个IGBT反向串联然后与限流限压高阻并联形成，共两极，作为一个整体单元串接到汽车侧主回路里。

5.根据权利要求4所述的V2G充电桩过流过压故障保护系统，其特征在于，

所述汽车侧保护模块的IGBT参数以如下公式(3)和(4)表示，

U_{c_IGBT}U_p (3)

式中：

U_{c_IGBT}表示汽车侧保护模块的IGBT额定电压，

U_p表示极端故障电压，

I_{c_IGBT}表示汽车网侧保护模块的IGBT额定电流，

I_NDC表示直流侧最大直流电流有效值，

β表示第二安全裕量常数，

P表示V2G充电桩额定功率，

U_DC表示常规汽车充电侧最大直流电压。

6.一种基于权利要求1至5中任一项所述V2G充电桩过流过压故障保护系统的V2G充电桩过流过压故障保护方法，其特征在于，

若微电网侧，或微电网侧与AC/DC双向变换器(20)之间发生故障，所述微电网侧过流过压保护模块的IGBT在微秒级闭锁断开或退饱和关断，限流限压高阻投入系统；

若汽车侧，或汽车侧与AC/DC双向变换器(20)之间发生故障，所述汽车侧保护模块的IGBT在微秒级闭锁断开或退饱和关断，限流限压高阻投入系统。

7.根据权利要求6所述的V2G充电桩过流过压故障保护方法，其特征在于，

微电网侧发生过流过压故障时，所述微电网侧过流过压保护模块的IGBT驱动板接受到保护指令以微秒级闭锁断开，限流限压高阻投入系统，用于限制故障电流箝位故障电压，随后微电网侧机械断路器(QF1)保护动作和故障系统彻底断开。