[发明专利]一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器

说明书

本发明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。

本申请是申请日为20151224，申请号为2015109991199，发明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。

技术领域

本发明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

背景技术

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关注。多端口变换器采用单个功率变换单元取代原有的多个功率变换单元，实现功率变换单元的拓扑与功能合并，合并后的功率变换单元参与多个端口之间的能量传递。与传统的采用多个分离的变换器的方法相比，多端口变换器具有很大的优势。然而，目前所提出的针对专门用于电动汽车集群充放电的多端口变换器拓扑仍然较少。并且，就现存的用于电动汽车集群充放电的多端口变换器而言，其在单个多端口变换器模块内只能实现所集成的所有电动汽车同时进行充电或同时进行放电，而无法实现部分电动汽车充电，部分电动汽车放电。

发明内容

本发明是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用于电动汽车集群充放电的多端口变换器。以期可在单个的用于电动汽车集群充放电的多端口变换器模块中实现部分电动汽车充电，部分电动汽车放电，从而更加有效地集成电动汽车，充分发挥电动汽车与电网互动的功能，以为电网提供一些所需的辅助服务并减小大规模电动汽车接入电网时给电网带来的不利影响。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明用于电动汽车集群充放电的多端口变换器的结构特点是：

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；