一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器，其特征是多端口变换器中共有n个端口，n个端口中第1端口至第n‑1端口共计n‑1个端口分别用于和电动汽车电池相连，n个端口中第n端口用于与直流微网中的直流母线相连；多端口变换器的控制方法是通过计算获得各开关管的占空比，并利用计算获得的占空比形成各开关管对应的驱动脉冲以控制其通断，进而实现对电动汽车电池的放电控制与充电控制；本发明专利技术用于电动汽车集群充放电控制，充分发挥电动汽车与电网互动的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器本申请是申请日为20151224，申请号为2015109991199，专利技术名称为一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器及其控制方法，申请人为合肥工业大学的分案申请。
本专利技术涉及一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器及其控制方法
技术介绍
随着电动汽车渗透率的不断提高，如何集成电动汽车以充分发挥其优势，利用电动汽车与电网互动功能为电网提供一些辅助服务如调峰、调频和旋转备用等已成为人们日益关注的问题。传统的方法是将电动汽车与可再生能源以微网的形式如直流微网、交流微网或交直流混合微网集成后再与大电网相连，其中每台电动汽车都有相应的独立的功率变换器。因此，这种方法存在一些弊端：每台电动汽车都需要通过相应的功率变换器来实现功率变换，故所用到的功率变换器是分离的且数量较多，结构较为离散；每增加一台电动汽车都要相应地增加功率变换器及其控制电路，成本较高；功率变换级数较多，效率不高；功率流动和负载管理都需经由通信渠道进行协调，易引起软件延迟和数据错误等问题，故难免会降低系统的可靠性和动态响应。为解决上述问题，采用多端口变换器来集成电动汽车的方法受到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器，其特征是：所述多端口变换器中共有n个端口；所述n个端口中第1端口至第n‑1端口共计n‑1个端口分别用于和电动汽车电池相连，所述n‑1个端口分别为电动汽车集成端口1、电动汽车集成端口2……电动汽车集成端口n‑1，记为：电动汽车集成端口i，i＝1,2,3…n‑1；所述n个端口中第n端口用于与直流微网中的直流母线相连，所述第n端口为直流侧端口；以开关管Si和二极管Di构成电动汽车集成端口i的放电控制通道，以开关管Si'和二极管Di'构成电动汽车集成端口i的充电控制通道；连接在电动汽车集成端口i上的电动汽车电池Bi的正极端与开关管Si的集电极以及二极管Di'的...

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器，其特征是：所述多端口变换器中共有n个端口；所述n个端口中第1端口至第n-1端口共计n-1个端口分别用于和电动汽车电池相连，所述n-1个端口分别为电动汽车集成端口1、电动汽车集成端口2……电动汽车集成端口n-1，记为：电动汽车集成端口i，i＝1,2,3…n-1；所述n个端口中第n端口用于与直流微网中的直流母线相连，所述第n端口为直流侧端口；以开关管Si和二极管Di构成电动汽车集成端口i的放电控制通道，以开关管Si'和二极管Di'构成电动汽车集成端口i的充电控制通道；连接在电动汽车集成端口i上的电动汽车电池Bi的正极端与开关管Si的集电极以及二极管Di'的阴极共同连接，开关管Si的发射极与二极管Di的阳极相连，二极管Di'的阳极与开关管Si'的发射极相连，开关管Si'的集电极与二极管Di的阴极则共同连接为连接点O；连接在直流侧端口上的直流母线的负极与开关管Sp的发射极以及二极管Dp的阳极共同连接，开关管Sp的集电极与二极管Dp的阴极共同连接到连接点O，直流母线的正极与所有电动汽车电池的负极共同连接到连接点N；在所述连接点O与连接点N之间设置由电感L1和开关管S11构成的放电能量缓冲通道、由电感L2和开关管S22构成的充电能量缓冲通道、由开关管S111和二极管D111构成的电感L1的续流通道，以及由开关管S222和二极管D222构成的电感L2的续流通道；其中，电感L1的一端、二极管D111的阴极、电感L2的一端以及二极管D222的阳极共同连接到连接点O，电感L1的另一端与开关管S11的集电极以及开关管S111的集电极共同连接，开关管S111的发射极与二极管D111的阳极相连，电感L2的另一端与开关管S22的发射极以及开关管S222的发射极共同连接，开关管S222的集电极与二极管D222的阴极相连，开关管S11的发射极与开关管S22的集电极则共同连接到连接点N；控制电动汽车集成端口i的放电控制通道、L2的续流通道以及放电能量缓冲通道的通断可以实现对连接在电动汽车集成端口i上的电动汽车电池Bi的放电控制；控制电动汽车集成端口i的充电控制通道、L1的续流通道、充电能量缓冲通道以及开关管Sp的通断可以实现对连接在电动汽车集成端口i上的电动汽车电池Bi的充电控制；设置所述用于电动汽车集群充放电的多端口变换器的控制方法为：在所述多端口变换器中，设定对应连接在电动汽车集成端口1、电动汽车集成端口2…..电动汽车集成端口m上的电动汽车电池B1、B2…..Bm呈放电状态，对应连接在电动汽车集成端口m+1、电动汽车集成端口m+2……电动汽车集成端口n-1上的电动汽车电池Bm+1、Bm+2…..Bn-1呈充电状态，并有：0<m<n-1；按如下步骤分别获得：开关管S1、S2……Sm的占空比d1、d2……dm，开关管Sm+1'、Sm+2'……Sn-1'的占空比dm+1'、dm+2'……dn-1'，开关管S11、S111、S22、S222和Sp的占空比d11、d111、d22、d222和dp'，以及二极管Dp的导通占空比dp，并利用所获得的占空比d1……dm，dm+1'……dn-1'，d11，d111，d22，d222和dp'分别形成开关管S1……Sm，Sm+1'……Sn-1'，S11、S111、S22、S222以及Sp的驱动脉冲以控制其通断，从而实现对电动汽车电池B1、B2…..Bm的放电控制和对电动汽车电池Bm+1、Bm...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆美琴，施汉杰，张榴晨，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34