一种抑制电动汽车充电机内部环流的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种抑制电动汽车充电机内部环流的方法及系统，该系统包括DSP、门控接口电路板以及电动汽车充电机，门控接口电路板用于采集并发送电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂等效电阻和电抗器上的电压；DSP用于确定出上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数；门控接口电路板用于采集电动汽车充电机的桥臂电流方向信号，当电流流向子模块时，根据上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数进行充电操作以提升电容电压被；当电流流出子模块时，根据上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数进行放电操作以降低电容电压。能够提升或降低电容电压，使各个子模块电容电压保持均衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于电动汽车
，特别是关于电动汽车的充电技术，具体的讲是一种抑制电动汽车充电机内部环流的方法及系统。
技术介绍
随着能源危机、石油资源短缺、大气污染以及气温上升等问题的出现，各国政府越来越重视电动汽车的发展。我国在电动汽车的发展上也提供了很多政策和资金支持，各省电力公司都在大力推动电动汽车充电站和充电桩的建设。电动汽车充电是通过充电机来实现的。充电机就是将电网电能通过一系列转换后变成满足电动汽车充电要求的装置，其工作原理是电网交流电经过整流后变成直流电，经过滤波电路后为DC/DC功率变换单元提供直流输入，功率变换单元的输出经过滤波后为电动汽车电池进行充电。充电过程中整流电路会产生谐波，谐波注入电网会造成电能质量下降甚至影响电网运行，如增加输电线路电能损耗、影响功率因数、降低继电保护的可靠性、干扰控制系统稳定性等。现有技术中为了减少谐波，在整流环节采用模块化多电平换流器以阶梯波逼近正弦波。模块化多电平换流器型电动汽车充电机的原理结构如图1所示，其中整流电路结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制电动汽车充电机内部环流的系统，其特征是，所述的系统包括DSP、门控接口电路板以及电动汽车充电机，所述的门控接口电路板，用于采集并发送电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂等效电阻和电抗器上的电压、环流电流、交流系统参考相电压峰值、子模块电容值、上桥臂电容器组两端的电压、下桥臂电容器组两端的电压以及桥臂子模块数；所述的DSP，用于接收电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂等效电阻和电抗器上的电压、环流电流、交流系统参考相电压峰值、子模块电容值、上桥臂电容器组两端的电压、下桥臂电容器组两端的电压以及桥臂子模块数，获取传统最近电平逼近调制策略中子模块电容电压参考值，确定出上桥臂应投入...

【技术特征摘要】
1.一种抑制电动汽车充电机内部环流的系统，其特征是，所述的系统包括DSP、门控
接口电路板以及电动汽车充电机，
所述的门控接口电路板，用于采集并发送电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在
桥臂等效电阻和电抗器上的电压、环流电流、交流系统参考相电压峰值、子模块电容值、
上桥臂电容器组两端的电压、下桥臂电容器组两端的电压以及桥臂子模块数；
所述的DSP，用于接收电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂等效电阻和电
抗器上的电压、环流电流、交流系统参考相电压峰值、子模块电容值、上桥臂电容器组两
端的电压、下桥臂电容器组两端的电压以及桥臂子模块数，获取传统最近电平逼近调制策
略中子模块电容电压参考值，确定出上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数；
所述的门控接口电路板，还用于接收所述的上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入
的子模块数，采集电动汽车充电机的桥臂电流方向信号，当所述的桥臂电流方向信号显示
电流流向子模块时，根据上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数进行充电操
作以提升电容电压被；当所述的桥臂电流方向信号显示电流流出子模块时，根据上桥臂应
投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数进行放电操作以降低电容电压。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的DSP包括：
接收模块，用于接收电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂等效电阻和电抗
器上的电压、环流电流、交流系统参考相电压峰值、子模块电容值、上桥臂电容器组两端
的电压、下桥臂电容器组两端的电压以及桥臂子模块数；
获取模块，用于获取传统最近电平逼近调制策略中子模块电容电压参考值；
瞬时功率确定模块，用于根据所述电动汽车充电机的直流母线间电压、交流系统参考
相电压峰值、环流在桥臂等效电阻和电抗器上的电压确定上桥臂电容器组的瞬时功率、下
桥臂电容器组的瞬时功率；
电流确定模块，用于根据上桥臂电容器组的瞬时功率、下桥臂电容器组的瞬时功率以
及换流器交直流侧功率平衡关系确定环流直流分量；
电容电压参考值确定模块，用于根据环流直流分量、子模块电容值、传统最近电平逼
近调制策略中子模块电容电压参考值、桥臂子模块数、上桥臂电容器组的瞬时功率、下桥
臂电容器组的瞬时功率确定上桥臂子模块电容电压的参考值、下桥臂子模块电容电压的参
考值；
子模块数确定模块，用于根据最近电平逼近调制策略、上桥臂子模块电容电压的参考
值、下桥臂子模块电容电压的参考值、上桥臂电容器组两端的电压以及下桥臂电容器组两
端的电压确定上桥臂应投入的子模块数、下桥臂应投入的子模块数。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征是，所述的瞬时功率确定模块包括：
电压调制比确定单元，用于根据所述的电动汽车充电机的直流母线间电压以及交流系
统参考相电压峰值确定电压调制比；
电压电流确定单元，用于根据所述的电动汽车充电机的直流母线间电压、环流在桥臂
等效电阻和电抗器上的电压、电压调制比结合基尔霍夫电压、电流定律确定上桥臂电压、
上桥臂电流、下桥臂电压、下桥臂电流；
瞬时功率确定单元，用于根据上述上桥臂电压、上桥臂电流、下桥臂电压、下桥臂电
流、环流电流、确定上桥臂电容器组的瞬时功率、下桥臂电容器组的瞬时功率。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述的电容电压参考值确定模块包括：
第一能量参考值确定单元，用于根据子模块电容值、传统最近电平逼近调制策略中子
模块电容电压参考值以及桥臂子模块数确定传统最近电平逼近调制策略中的上桥臂所有
电容器组的能量参考值、下桥臂所有电容器组的能量参考值；
第二能量参考值确定单元，用于根据环流直流分量、上桥臂所有电容器组的能量参考
值、上桥臂电容器组的瞬时功率、确定上桥臂电容器组的能量参考值；
第三能量参考值确定单元，用于根据环流直流分量、下桥臂所有电容器组的能量参考
值、下桥臂电容器组的瞬时功率确定下桥臂电容器组的能量参考值；
整个桥壁等效电容确定单元，用于根据电动汽车充电机的子模块电容值以及桥臂子模
块数确定整个桥壁等效电容；
电容电压参考值确定单元，用于根据上桥臂电容器组的能量参考值、下桥臂电容器组
的能量参考值、整个桥壁等效电容以及桥臂子模块数确定上桥臂子模块电容电压的参考值、
下桥臂子模块电容电压的参考值。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征是，所述的子模块数确定模块通过如下公式
进行：
Nu＝round(uau/Urau)
Nl＝round(ual/Ural)
其中，round(x)表示取与x最接近的整数，Nu为上桥臂应投入的子模块数，Nl为下
桥臂应投入的子模块数，Urau为上桥臂子模块电容电压的参考值，Ural为下桥臂子模块电

\t容电压的参考值，uau为上桥臂电容器组两端的电压，ual为下桥臂电容器组两端的电压。
6.一种抑制电动汽车充电机内部环流的方法，其特征是，所述的方法包括：
门控接口电路板采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏伍，孙志杰，傅军，张艳丽，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11