直流充电桩用ACDC模块设计及仿真文献综述

 2022-11-21 16:11:19

文献综述(或调研报告):

1.电动汽车充电设施国内外发展的现状;

电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。文献[2]说明了电动汽车充电设施在国外的发展情况。在日本,截至 2009 年,日本拥有 100 多座充电站,其中60 %集中在东京地区。在法国, 截至 2008 年, 全法国有 1 万多辆各类电动汽车,200 座公共充电站,电动汽车示范应用集中在市政、邮政、公交、电力、环卫等公用事业部门。在中国,电动汽车发展也非常快速。文献[2]表明,2009年3月,国家科技部、财政部、发改委、工信部联合要求在全国首批13个城市范围内开展节能与新能源汽车示范推广应用。

无线充电是以耦合的电磁场为媒介实现电能传递。对于EV 用WPT,即将变压器原、副边绕组分置于车外和车内, 通过高频磁场的耦合传输电能。文献[15]介绍,目前无线电能传输主要有 3 种 形式:感应式、谐振式和微波无线电能传输。其中东南大学研发出了可达几 kW 的无线充电系统。美国密歇根大学的Chris Mi 教授宣布他所领导的团队取得了一系列成果,可以实现 2~6 kW 的无线电能传输,效率高达94%以上,且系统工作频率在 200 kHz 以下。文献[11]提出电动汽车无线充电技术中最常用的 2 种技术,电磁耦合共振(ERPT)技术和射频电力传输(RFPT)技术。相比较而言,ERPT 比 ICPT 更具有优势和发展潜力。ICPT 要求电动汽车侧接收端非常靠近发射端感应线圈。 而 ERPT 使用匹配的谐振天线,可使磁耦合在几英尺的距离内发生,而且不需要增强磁场强度;同时由于是形成非辐射磁场,从而大大降低了能源损耗。

电动汽车充电也会对配电网产生影响,文献[12]指出,当电动汽车在负荷高峰时刻进行充电时,充电设备产生的电网电流需求会使电力系统过载,使剩余电量储备增加,使电网效率降低。该文针对这些影响提出2 种充电协调方法:分布协调和集中协调。文献[25]提出了一种智能化的停车场解决方案。为了预测在下一个周期的潮流,建立了精确插电式混合动力汽车和光伏电源的随机模型。模糊逻辑潮流控制器用来对电流进行实时控制。

2.AC/DC变换器

文献[6]在教材的基础上,详细解释了PWM整流电路。PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路,就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。文献[7]提出了一种整流方案,调压部分设计在变压器的一次侧采用晶闸管三相交流斩波调压实现,变压器二次侧设计带平衡电抗器的双反星形整流结构接 LC 滤波输出直流。文献[3]采用了最简单和常用的一种提高功率因数、抑制谐波的方法,在三相整流桥输出端加电感和电容,进行LC滤波,并通过仿真进行了参数选取。

文献[9]针对采用LC滤波的三相桥式整流电路网侧各项指标的分析方法进行了研究,在一定程度近似的基础上获得了功率因数、各次谐波、THD 等指标的计算方法,简单明了地描述了其与滤波参数间的关系。

文献[4]在Matlab/Simulink 平台上搭建充电机(站)的仿真模型,通过实测和理论验证研究影响充电机(站)谐波大小的因素。文献[18]利用商用电动汽车充电机收集的数据对谐波电流进行计算,再利用概率统计学大数定律和中心极限定理,建立多谐波源谐波分析数学模型,研究多个电动汽车充电机产生的谐波电流及其概率特性。文献[1]介绍了产生谐波污染的原因,并指出谐波污染会使测量仪表不准确、易损坏大容量电容器、使电力导线过热以及使保护装置误报警等,该文同时提出使用新式充电设备,并在电力系统中使用滤波器,协调每个充电站充电器数量,解决谐波污染问题

3. DC/DC变换器

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