[发明专利]一种改善电能质量的电动汽车充电站的设计及控制方法

权利要求书

1.一种改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，包括：

A.基于所述交流侧的线电压计算得到直流电压，根据所述直流电压确定稳压电容，根据直流电压及稳压电容，对AC/DC双向变换器进行选型；

B.根据电能双向变换运行要求，确定斩波器在充电模式及电池向电网反向放电模式下的电感值；根据电池的电压波动值，确定斩波器的滤波电容，根据电感值及滤波电容，对DC/DC双向直流斩波器进行选型；

C.根据AC/DC双向变换器产生的谐波和功率变换造成的电压波动抑制要求，设计三相电压源变流器、接口电感以及直流稳压电容，对配电网静止同步补偿器DSTATCOM进行选型；

D.通过对AC/DC双向变换器、DC/DC双向直流斩波器以及配电网静止同步补偿器DSTATCOM进行选型，明确充电站的拓扑结构。

2.如权利要求1所述的改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，步骤A中计算直流电压的表达式如下：

上式中，V_dc表示直流电压，V_L-L表示交流侧的线电压，m表示调制比。

3.如权利要求1所述的改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，步骤A中确定稳压电容的表达式如下：

上式中，C表示稳压电容，P_dc表示最大直流充电功率，f表示电网频率，ΔV_dc表示纹波电压。

4.如权利要求1所述的改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，步骤B中，确定斩波器在充电模式下的电感值的表达式如下：

上式中，L_bf表示电感值，D表示占空比，V_b表示电池端的充放电压，D＝V_b/V_dc，fs表示斩波器的开关频率，ΔI_L表示纹波电流；

确定斩波器在电池向电网反向放电模式下的电感值的表达式如下：

上式中，D表示占空比，D＝(V_dc-V_b)/V_b。

5.如权利要求1所述的改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，步骤B中，确定斩波器的滤波电容的表达式如下：

上式中，C_b表示滤波电容，ΔV_b表示电池的电压波动值，ΔI_L表示纹波电流，fs表示斩波器的开关频率。

6.如权利要求1至5任一项所述的改善电能质量的电动汽车充电站设计方法，其特征在于，步骤C中，计算接口电感的表达式如下：

上式中，L_i表示接口电感，m表示调制比，V_dc1表示配电网静止同步补偿器DSTATCOM的直流侧电压，a表示过载系数，fs表示斩波器的开关频率，I_cr表示补偿电流占额定电流的比例；

计算直流稳压电容的表达式如下：

上式中，C_dc表示直流稳压电容，表示配电网静止同步补偿器DSTATCOM直流电压的控制目标值，k₁表示电容上的能量波动率，V_ph表示三相电压的相电压，I表示配电网静止同步补偿器DSTATCOM无功补偿的额定电流，t表示配电网静止同步补偿器DSTATCOM直流母线电压波动回复时间。