【摘 要】
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为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点.设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effec
【机 构】
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西安工业大学,陕西省西安市 710021;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东省广州市 51000
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为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点.设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅绝缘栅双极型晶体管(silicon-insulated gate bipolar transistor Si-IGBT)相结合,完成了基于双有源桥(dual active bridge,DAB)与三相四线逆变器级联的双向充电系统.通过建立逆变器数学模型分析了不平衡负载下产生分裂电容电压震荡的原因,描述了震荡幅值与负载不平衡度之间的关系,为分裂电容值的选择提供了理论依据.对实际控制系统中存在的延迟,分析使用Si-IGBT构建中线桥臂的可行性,提出了基于虚拟阻抗的双向充电器在不平衡负载下中线桥臂与其他3个桥臂之间的解耦控制方法.并使用10kHz与50kHz开关频率验证了不平衡负载下该控制方法对分裂电容电压震荡的抑制作用.提出该系统在V2G,G2V及V2H这3种不同工作模式下的详细控制策略,通过实验验证了不同模式下的控制策略及中线解耦控制方法的可行性和有效性.并进一步分析该拓扑结构在V2H模式下同时为多个不同住宅提供单相电的可能性,为采用SiC设计类似的电力电子设备提供系统的设计方案及控制方法.
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