[发明专利]一种采用高频链矩阵变换器的V2G充电器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种采用高频链矩阵变换器的V2G充电器及其控制方法，V2G充电器包含网侧滤波器、高频链矩阵变换器、单相桥式全控整流器以及电池侧滤波器，所述高频链矩阵变换器包括三相‑单相AC/AC矩阵变换器和高频变压器T，所述网侧滤波器、三相‑单相AC/AC矩阵变换器、高频变压器T、单相桥式全控整流器、电池侧滤波器依次相连；V2G充电器控制方法包括充电和馈电的步骤，充电和馈电均采用外环切换控制生成外环控制量，将外环控制量进行内环解耦控制得到脉冲信号，并将脉冲信号控制高频链矩阵变换器实现充电或馈电。本发明具有结构简化、转换效率高、体积重量小、充馈电控制稳定、电池保护好的优点。

主权项

1.一种采用高频链矩阵变换器的V2G充电器的控制方法，所述V2G充电器包含网侧滤波器、高频链矩阵变换器、单相桥式全控整流器以及电池侧滤波器，所述高频链矩阵变换器包括三相‑单相AC/AC矩阵变换器和高频变压器T，所述网侧滤波器、三相‑单相AC/AC矩阵变换器、高频变压器T、单相桥式全控整流器、电池侧滤波器依次相连，其特征在于，所述V2G充电器的充电的步骤包括：A1)将电压给定值与被充电蓄电池的电压检测值u_dc比较计算出差值A2)判断差值是否大于0，如果差值大于0则跳转执行步骤A3)；否则，在差值小于等于0时跳转执行步骤A4)；A3)判定电池电压未达到充电上限，选定采用恒功率控制模式，将功率给定值P^*经公式计算得到电池电流给定值将电池电流给定值经过限幅环节得到将限幅后的电流给定值与检测值i_dc进行比较后的差值作为外环控制量输入外环PI控制器；跳转执行步骤A5)；A4)判定电池电压达到充电上限，选定采用恒压控制模式，直接将该差值作为外环控制量输入外环PI控制器；跳转执行步骤A5)；A5)将外环PI控制器的输出作为网侧电流d轴给定值当网侧单位功率因数控制时将网侧电流q轴给定值设为0，若需为电网提供无功补偿时则将网侧电流q轴给定值设定为补偿值；A6)分别将网侧电流d轴给定值和网侧电流的d轴检测值i_sd进行比较后作为内环PI控制器的输入量进行控制，从而得到参考电流矢量的d轴分量i_d，将网侧电流q轴给定值和网侧电流的q轴检测值i_sq进行比较后作为内环PI控制器的输入量进行控制，从而得到参考电流矢量的q轴分量i_q；A7)在得到参考电流矢量的d轴分量i_d、参考电流矢量的q轴分量i_q的基础上，分别采用预设的调制算法生成三相‑单相AC/AC矩阵变换器的控制脉冲信号；同时，控制单相桥式全控整流器处于整流状态。