CN113691158A - 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法 - Google Patents

一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113691158A
CN113691158A CN202110987960.1A CN202110987960A CN113691158A CN 113691158 A CN113691158 A CN 113691158A CN 202110987960 A CN202110987960 A CN 202110987960A CN 113691158 A CN113691158 A CN 113691158A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stage
bidirectional
converter
circuit
fractional order
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110987960.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113691158B (zh
Inventor
董海鹰
黄云帆
张凯
李国胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou Jiaotong University
Original Assignee
Lanzhou Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou Jiaotong University filed Critical Lanzhou Jiaotong University
Priority to CN202110987960.1A priority Critical patent/CN113691158B/zh
Publication of CN113691158A publication Critical patent/CN113691158A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113691158B publication Critical patent/CN113691158B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4233—Arrangements for improving power factor of AC input using a bridge converter comprising active switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33515—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with digital control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33584—Bidirectional converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，该方法包括:对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到两级式一体化拓扑结构的小信号模型；对小信号模型进行分数阶控制，以对两级式一体化拓扑结构的两级同时进行控制；用粒子群算法对分数阶控制器的控制参数进行联合优化，同时对两级参数寻优。本发明采用分数阶控制，分数阶PI既保留了整数PI控制器的结构简单、鲁棒性强的特点，又增加了一个可调参数，进一步提高了系统的控制性能。采用控制参数联合优化，兼顾变换器的前级和后级的系统偏差以及前级、后级和联络母线的指标要求，保证系统的一致性和稳定性。

Description

一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法
技术领域
本发明涉及V2G技术领域，尤其涉及一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构、基于V2G的两级式双向变换器及基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法。
背景技术
在实际生活中，电网的效率并不高。因为电能具有不能大量储存的特点，故在发电时会有很大一部分容量空置。每天发生的负荷需求波动和对电网进行电压及频率调节的需要也是上述问题的原因之一。城乡用电有高峰期和低谷期这样时间上的波动性，也有着用电需求不平衡，用电负荷不均匀这样空间上的不合理。
在用电高峰时段，电网往往超负荷运行，其需求超过发电厂的容量。此时调峰电厂就会投入运行，并启用额外的发电机组以满足需求，必要时还可以启用旋转备用。而当电网需求较低时，用电量低于基本负荷发电厂的输出，多余的电能就将会耗损在线路中。综上所述，对电网进行的电压和频率调节在很大程度上增加了电网的运营成本。
随着可再生能源(如太阳能，风能等)大规模接入电力系统，其自带的不连续性和波动性会引起发电系统的不稳定，故需要其他能源(如电池储能设备)进行补偿，稳定电网频率并抑制因反向功率流导致的电压上升。
V2G的概念就是为解决上述问题而提出的。其核心思想就是利用大量电动汽车的蓄电池组成储能系统为电网提供调峰调频服务。当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电；而当电网负荷低时，电动汽车蓄电池就会存储电网过剩的发电量，减少电能损耗。通过这种方式，电动汽车车主可以在谷电时买电，峰电时售电，获得的利润将大于电动汽车蓄电池本身因充放电而导致的寿命缩减，在保证其经济利益的同时获得一定的社会效益。
随着纯电动汽车和插电式混合动力汽车大规模应用，V2G的理论更加具有可行性。在现实生活中，大量汽车每天都有很大一部分时间都处于停止状态，在这段时间内，电动汽车的大容量电池这种“闲置资源”可以看作为储能系统，让它们在停车时为区域电网提供能量缓冲。若并网电动汽车的数量足够大，蓄电池的总容量是相当可观，因此完全可以满足电网缓冲的需要，为电网提供调频调压服务。
但是，电动汽车不能直接并入电网中，这对电网的实时监测和通信技术有着极高的要求，同时还需要兼顾电网、电动汽车双方的需求。这是因为如果电网正处于峰值负荷，大规模的充电要求必然会严重影响电网性能；从电动汽车车主的角度看，电动汽车在自己不需要的时候为电网调频调压可以接受，但绝对不应该为此而影响到自己日常的出行。故而在电动汽车向电网馈电时，必须合理设定动力电池在馈电模式时的充电下限，以免影响正常使用。综合上述两个方面，非常有必要对电动汽车V2G进行研究，协调汽车与电网间的充电和放电，使得既不会影响电网的运行，也不会限制汽车的正常使用。
目前结合现有车载变换器及其控制策略研究，主要存在以下问题：
(1)采用单全桥拓扑，其开关管的导通和关断为硬开关控制，在大功率应用场合影响电源处理单元效率，增加散热难度。
(2)采用谐振DC/DC双向AC/DC变换器虽可在全负载范围内实现零电压(ZVS)软开关，然而电感、电容等元件的引入会增加电源质量，且控制实现更加复杂。
(3)双向AC/DC变换器的两级设计占用的空间大，影响变换器的车载应用，同时也增大了生产成本。
(4)采用神经网络PID/PI、滞环电压控制、单闭环PID/PI控制等控制方法，这些方法各具特点但难以兼具稳态输出好、动态响应快、鲁棒性好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构、变换器及控制方法，对基于V2G的两级式双向变换器进行分数阶控制，以进一步提升基于V2G的两级式双向变换器的控制性能。
为了解决上述技术问题，根据本发明一方面，提供了一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构，包括:
双向图腾柱式无桥PFC电路和双向谐振CLLC电路；
其中，所述双向图腾柱式无桥PFC电路构成所述拓扑结构的第一级，所述双向谐振CLLC电路构成所述拓扑结构的第二级；
所述双向图腾柱式无桥PFC电路的交流侧连接于电网，所述双向图腾柱式无桥PFC电路的直流侧连接于所述双向谐振CLLC电路的一侧，所述双向谐振CLLC电路的另一侧连接于车辆的蓄电池。
进一步地，所述蓄电池在充电过程时，所述拓扑结构处于AC/DC整流状态，所述第一级为AC-DC整流电路，所述第二级为DC-DC转换电路；
所述蓄电池在放电过程时，所述拓扑结构处于DC/AC逆变状态，所述第二级为DC-DC转换电路，所述第一级为DC-AC逆变电路。
根据本发明另一方面，提供了一种基于V2G的两级式双向变换器，包括:主电路、中央处理单元、模拟信号检测与调理单元和驱动单元；
其中，所述主电路包括上述任一项所述的两级式双向变换器的一体化拓扑结构；
所述模拟信号检测与调理单元的输出端连接于所述中央处理单元的输入端，所述中央处理单元的输出端连接于所述驱动单元，所述驱动单元的输出端连接于所述主电路的输入端，所述主电路的两端分别连接于电网和蓄电池。
进一步地，所述中央处理单元包括DSP和外围电路，所述模拟信号检测与调理单元对所述主电路中的电压和电流信号进行检测和调理，所述驱动单元对所述DSP输出的PWM信号进行隔离和放大产生驱动所述主电路的驱动信号。
根据本发明又一方面，提供了一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，用于上述任一项的基于V2G的两级式双向变换器，该方法包括:
对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到所述两级式一体化拓扑结构的小信号模型；
基于所述小信号模型，进行所述变换器的分数阶控制，以对所述两级式一体化拓扑结构的两级单独并同时进行控制。
进一步地，所述对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到所述两级式一体化拓扑结构的小信号模型的步骤，包括：
采用平均电流注入法对双向图腾柱式无桥PFC电路建立小信号等效模型；
对所述双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动，并分离所述扰动以得到线性化方程；
利用拉式变化法得到传递函数。
进一步的，采用如下公式对所述双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动：
Figure BDA0003231432290000041
其中，Ton，Vm，Vo和Io分别为开通时间、输入电压峰值、输出电压及输出电流的稳态值，
Figure BDA0003231432290000042
为稳态值附近加入的小信号扰动，
Figure BDA0003231432290000043
为稳态值附近引起的扰动。
进一步地，包括：
电路开通时间
Figure BDA0003231432290000044
与输出电压
Figure BDA0003231432290000045
之间传递函数表达式为：
Figure BDA0003231432290000046
输入电压
Figure BDA0003231432290000047
与输出电压
Figure BDA0003231432290000048
之间传递函数表达式为：
Figure BDA0003231432290000049
其中，
Figure BDA00032314322900000410
进一步地，双向谐振式CLLC电路的正向模式的增益特性方程为：
Figure BDA00032314322900000411
其中：C1为初次侧谐振电容、C2为次级侧谐振电容，Ra是负载等效到谐振腔输出侧的电阻。Ra和C2折算到变压器初次侧得到Re和C2e，n为变压器变比，Lm为变压器励磁电感，ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率。
双向谐振式CLLC电路的反向模式的电压增益特性方程为：
Figure BDA00032314322900000412
其中：ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率，交流等效负载
Figure BDA0003231432290000051
RL为等效负载电阻，L1为变压器高压侧电感。
进一步地，基于所述小信号模型，进行所述变换器的分数阶控制，以对所述两级式一体化拓扑结构的两级单独并同时进行控制的步骤，包括：
针对输入信号f(t)，G-L分数阶微积分定义如下：
Figure BDA0003231432290000052
其中t，a为算子的积分上、下界，α为微积分的阶次，h为步长，[(t-a)/h]为取整运算，代表在时间[a,t]内的采样点的个数，即求和次数；
Figure BDA0003231432290000053
是二项式系数，用Gamma函数替换为：
Figure BDA0003231432290000054
为避免D分量在个别采样周期引入尖峰状的扰动，省略D分量，采用分数阶PIλ控制器：
Figure BDA0003231432290000055
其中kp，ki分别为比例、积分增益，λ为积分项分数阶因子。
采用粒子群算法在matlab中分别进行充电/放电模式下最优阶的分数阶PIλ控制器参数整定，得到相应的控制器。
所述变换器工作在整流模式和逆变模式两种工作模式，需要分别对两种模式下的系统控制参数进行寻优，对所述变换器的前级和后级的控制参数联合优化，一次完成对前级和后级两个控制器6个参数的寻优。基于所述变换器的前级和后级的系统偏差以及前级、后级和联络母线的指标要求，保证系统的一致性和稳定性；
在整流模式下，为控制大偏差、缩短调节时间，应用时间乘平方误差积分准则，目标函数设为ITSE，以最大纹波电压纹波最小为目标进行优化，如下式所示，其中Urms1表示变换器前级DC母线端最大纹波电压，Urms2表示变换器后级DC电池端最大纹波电压；
Figure BDA0003231432290000056
在逆变模式下，为了使系统调节时间最短，根据时间乘绝对误差积分准则，目标函数设为ITAE，即t时间内系统频率偏差的绝对值乘以时间t的积分，以此建立双向变换器逆变模式参数的优化模型；
考虑负载效应，以母线和变换器交流输出端负载调节率(Load Regulation)最小为目标，如下式所示，其中ΔU1表示变换器前级AC端的负载调节率，ΔU2表示变换器后级DC母线端的负载调节率；
Figure BDA0003231432290000061
根据电动汽车电池特性的限制(如充放电速率等)、负荷频率控制特性以及前级和后级的联络线(母线)的指标要求，对设定待优化的参数(分数阶控制参数kp、ki和λ)设定有效的工作范围，建立的优化模型中的约束条件为:
Figure BDA0003231432290000062
式中，kpmax、kimax、kλmax分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最大值，kpmin、kimin、kλmin分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最小值。
粒子群优化算法(Partical Swarm Optimization PSO)，粒子群中的每一个粒子都代表一个问题的可能解，通过粒子个体的简单行为，群体内的信息交互实现问题求解的智能性。由于PSO操作简单、收敛速度快，所以本发明采用PSO对上述目标函数进行优化。
两个PIλ控制器分别控制两级式双向变换器的一体化拓扑结构第一级和第二级，且控制同时进行。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构、基于V2G的两级式双向变换器及基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
(一)本发明对两级式双向变换器的拓扑结构采用一体化设计，能够有效优化器车载应用，并减小设备占用空间、减少生产成本。
(二)本发明采用分数阶PI控制基于V2G的两级式双向变换器，既保留了整数阶PI控制器的结构简单、鲁棒性强的特点，同时增加了一个可调参数，有效提高控制性。
(三)本发明采用控制参数联合优化的方法，同时对两个控制器6个参数进行优化，综合考虑变换器系统偏差和前级、后级以及前级后级间的联络线(母线)的指标要求，有效提高系统稳定性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的两级式双向变换器的一体化拓扑结构示意图；
图2示出了本发明一实施例的双向图腾柱式无桥PFC电路拓扑结构示意图；
图3示出了本发明一实施例的双向谐振CLLC电路拓扑结构示意图；
图4示出了本发明一实施例的基于V2G的两级式双向变换器的示意框图；
图5示出了本发明一实施例的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法的流程示意图；
图6示出了本发明一实施例的分数阶PIλ控制器的单位反馈控制系统；
图7示出了本发明一实施例充电模式下AC/DC级的双闭环控制系统；
图8示出了本发明一实施例充电模式下DC/DC级的双闭环控制系统；
图9示出了本发明一实施例放电模式下DC/DC级的双闭环控制系统；
图10示出了本发明一实施例放电模式下DC/AC级的双闭环控制系统；
图11示出了本发明一实施例粒子群优化算法的流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构、基于V2G的两级式双向变换器及基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
本发明实施例提供了一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构，如图1所示，该一体化拓扑结构，包括:双向图腾柱式无桥PFC电路和双向谐振CLLC电路。
其中，双向图腾柱式无桥PFC电路构成拓扑结构的第一级，双向谐振CLLC电路构成拓扑结构的第二级；双向图腾柱式无桥PFC电路的交流侧连接于电网，双向图腾柱式无桥PFC电路的直流侧连接于双向谐振CLLC电路的一侧，双向谐振CLLC电路的另一侧连接于车辆的蓄电池。
具体地，根据电动汽车蓄电池的充放电状态，可以分为充电过程和放电过程，充电时变换器处于AC/DC整流状态，第一级为AC-DC变换器、第二级为DC-DC变换器；馈电时变换器处于DC/AC逆变状态，第二级为双向DC-DC变换器、第一级为DC-AC变换器。
工作模式分析：
变换器采用两级式一体化拓扑能够有效缩小设备占用空间，能实现大功率小型化目标。两级式设计能够满足变换器双向运行，工作模式的切换由车载控制中心决定，当电动汽车并网运行时，通过驾驶员在操作面板上的选项，系统可以在两种模式任意切换。
采用两级式一体化的拓扑结构，能够有效减小电能损耗，而且能够解决传统车载转换器的无法双向供电的问题。根据车载变换器在V2G的技术需求，采用一种结合两种控制方式的双模式控制策略,当电动汽车为充电模式时变换器处于AC/DC整流状态，第一级为AC-DC变换器、第二级为双向DC-DC变换器；当电动汽车向电网馈电时变换器处于DC/AC逆变状态，第二级为双向DC-DC变换器、第一级为DC-AC变换器。
图2示出了双向图腾柱式无桥PFC电路拓扑图。
如图2所示，双向图腾柱式无桥PFC电路拓扑作为两级式双向AC/DC变换器的前级电路负责连接电网侧与后级双向DC/DC电路侧，其不仅能够实现正向充电的PFC功能与反向放电的并网逆变功能，还能够控制网侧电流的质量以防止谐波污染，同时还可以为后级电路提供较为稳定的直流母线电压。其在主电路结构上与全桥电路拓扑结构相同，它是在传统图腾柱式无桥PFC的基础上，将两个续流二极管换做两个功率开关器件，从而可以实现能量的双向流动，并且通过对新增开关器件进行有效控制可以实现同步整流策略，进一步降低损耗。
图3示出了双向谐振式CLLC电路拓扑图。
如图3所示，谐振式双向CLLC电路由两组全桥开关器件单元、谐振电感、谐振电容、隔离高频变压器等组成。双有源桥电路和CLLC电路由于自带高频变压器实现了电气隔离，且可以实现软开关从而获得较高的效率，还能实现宽范围的电压输入输出。
本发明实施例提供了一种基于V2G的两级式双向变换器，如图4所示，包括：主电路、中央处理单元、模拟信号检测与调理单元和驱动单元；
其中，主电路包括上述任一实施例的两级式双向变换器的一体化拓扑结构；
模拟信号检测与调理单元的输出端连接于中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端连接于驱动单元，驱动单元的输出端连接于主电路的输入端，主电路的两端分别连接于电网和蓄电池。
具体地，中央处理单元包括DSP和外围电路，模拟信号检测于调理单元多主电路中的电压和电流信号进行检测和调理，驱动单元对DSP输出的PWM信号进行隔离和放大产生驱动主电路的驱动信号。
在一实施例中，中央处理单元由DSP以及构成数字控制系统所必需的晶振、复位及存储器扩展等外围电路组成；模拟信号检测与调理单元完成对主电路中电压、电流信号的检测和信号的后期调理功能；驱动单元负责对DSP输出的PWM信号进行隔离、放大产生驱动MOS管的驱动信号。
本发明实施例提供一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，用于上述任一实施例的基于V2G的两级式双向变换器。两个分数阶控制器分别控制基于V2G的两级式双向变换器的一级，控制同时进行，进而实现对基于V2G的两级式双向变换器的分数解控制。
基于V2G的两级式双向变换器工作在两个模式，即AC/DC整流、DC/AC逆变两种工作模式，使得蓄电池能工作在充电和向电网馈电两种状态。
如图5所示，该方法包括：
步骤S50，对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到两级式一体化拓扑结构的小信号模型。
在一实施例中，采用平均电流注入法对双向图腾柱式无桥PFC电路建立小信号等效模型；对双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动，并分离扰动以得到线性化方程；利用拉式变化法得到传递函数。
具体地，假设变换器中的主功率开关管及辅助开关管为理想元器件；变换器中的无源元件是线性时不变的；输出电压经电解电容滤波后，纹波电压足够小。采用平均电流注入法对双向图腾柱式无桥PFC电路建立小信号等效模型，对其施加扰动，然后分离扰动得到线性化方程，最后利用拉氏变换法求得传递函数。
进一步地，采用如下公式对双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动：
Figure BDA0003231432290000101
其中，Ton，Vm，Vo和Io分别为开通时间、输入电压峰值、输出电压及输出电流的稳态值，
Figure BDA0003231432290000102
为稳态值附近加入的小信号扰动，
Figure BDA0003231432290000103
为稳态值附近引起的扰动。
电路开通时间
Figure BDA0003231432290000104
与输出电压
Figure BDA0003231432290000105
之间传递函数表达式为：
Figure BDA0003231432290000106
输入电压
Figure BDA0003231432290000107
与输出电压
Figure BDA0003231432290000108
之间传递函数表达式为：
Figure BDA0003231432290000109
其中，
Figure BDA00032314322900001010
双向谐振式CLLC电路的正向模式的增益特性方程为：
Figure BDA00032314322900001011
其中：C1为初次侧谐振电容、C2为次级侧谐振电容，Ra是负载等效到谐振腔输出侧的电阻。Ra和C2折算到变压器初次侧得到Re和C2e，n为变压器变比，Lm为变压器励磁电感，ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率。
双向谐振式CLLC电路的反向模式的电压增益特性方程为：
Figure BDA00032314322900001012
其中：ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率，交流等效负载
Figure BDA00032314322900001013
RL为等效负载电阻，L1为变压器高压侧电感。
步骤S51，基于所述小信号模型，进行变换器的分数阶控制，以对两级式一体化拓扑结构的两级单独并同时进行控制。
具体地，在分数阶微积分理论发展的过程中，Grümwald-Letnikov是最广泛应用的定义之一。针对输入信号f(t)，G-L分数阶微积分定义如下：
Figure BDA0003231432290000111
其中t，a为算子的积分上、下界，α为微积分的阶次，h为步长，[(t-a)/h]为取整运算，代表在时间[a,t]内的采样点的个数，即求和次数。
Figure BDA0003231432290000112
是二项式系数，可以用Gamma函数替换，为：
Figure BDA0003231432290000113
为避免D分量在个别采样周期引入尖峰状的扰动，省略D分量，如图6所示，采用分数阶PIλ控制器：
Figure BDA0003231432290000114
其中kp，ki分别为比例、积分增益，λ为积分项分数阶因子。对分数阶PIλ参数整定得到PIλ控制器。
如图7、8、9、10所示，在充电、放电模式下，AC/DC、DC/DC都采用了双闭环控制，电流内环和电压外环均采用分数阶PIλ控制器。V_ref表示电压环参考电压，i_ref表示电流环的参考电流，H_i表示电流环的闭环反馈系数，H_v表示电压环的闭环反馈系数，Gc表示分数阶控制器，Gid表示输出电流对控制的传递函数，Gvi表示输出电压对输出电流的传递函数，即开环输出阻抗。
分数阶PIλ控制器的两个参数中的Kp，Ki，与整数阶PI控制器中的两个参数相一致，它们在两种控制器的作用也大致相同；而分数阶PIλ控制器中的另外一个参数，积分阶次λ，它的大小决定了控制器的积分环节的强弱。λ主要影响系统的稳态精度。当分数阶PIλ控制器的参数在小范围内变化时，它的控制效果基本不变，反映出分数阶PIλ控制器具有较强的鲁棒性。
采用粒子群算法在matlab中分别进行充电/放电模式下最优阶的分数阶PIλ控制器参数整定，得到相应的控制器。
由于系统工作在整流和逆变两种工作模式，故需要分别对两种模式下的系统控制参数进行寻优。本发明对前级和后级的控制参数联合优化，一次完成对前级和后级两个变换器6个参数的寻优。兼顾前后级的系统偏差以及前级、后级和联络母线的指标要求，保证系统的一致性和稳定性。
在整流模式下，为控制大偏差、缩短调节时间，依据时间乘平方误差积分准则，目标函数设为ITSE。以最大纹波电压纹波最小为目标进行优化，如下式所示，其中Urms1表示变换器前级DC母线端最大纹波电压，Urms2表示变换器后级DC电池端最大纹波电压。
Figure BDA0003231432290000121
在逆变模式下，为了使系统调节时间最短，根据时间乘绝对误差积分准则，目标函数设为ITAE，即t时间内系统频率偏差的绝对值乘以时间t的积分，以此建立双向变换器逆变模式参数的优化模型。
考虑负载效应，以母线和变换器交流输出端负载调节率(Load Regulation)最小为目标，如下式所示。其中ΔU1表示变换器前级AC端的负载调节率，ΔU2表示变换器后级DC母线端的负载调节率。
Figure BDA0003231432290000122
在实际应用中，考虑到电动汽车电池特性的限制(如充放电速率等)、负荷频率控制特性以及前级和后级的联络线(母线)的指标要求，需对待优化的参数(分数阶控制参数kp、ki和λ)设定其有效的工作范围，因此，本发明建立的优化模型中的约束条件为:
Figure BDA0003231432290000123
式中，kpmax、kimax、kλmax分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最大值，kpmin、kimin、kλmin分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最小值。
粒子群优化算法(Partical Swarm Optimization PSO)，粒子群中的每一个粒子都代表一个问题的可能解，通过粒子个体的简单行为，群体内的信息交互实现问题求解的智能性。由于PSO操作简单、收敛速度快，所以本发明采用PSO对上述目标函数进行优化。
整个优化算法的工作流程如图11所示，包括：
步骤S110，随机初始化粒子种群；
步骤S111，计算粒子个体适应值；
步骤S112，更新种群最优个体和粒子最优个体；
步骤S113，判断是否达到最大迭代次数，若是则完成粒子群优化，否则执行步骤S111。
两个分数阶控制器分别控制双向变换器的一级，控制同时进行，然后通过仿真对控制效果进行分析。
在一具体实施例中，主电路针对3kW开关电源的设计，能够实现整流和逆变两种工作模式，以及能够实现软开关的工作要求，主控芯片选用TMS320F28335。各项指标如表1所示：
表1
Figure BDA0003231432290000131
Figure BDA0003231432290000141
通常功率双向AC/DC变换器稳压输出大多以PID算法为主，然而随着高精度、强鲁棒性的电能质量要求愈加提高，传统PID算法越发吃力，分数阶控制策略使控制更加灵活，因此需要研究鲁棒性更强的分数阶控制器在变换器领域的实际应用效果。本发明的目的在于克服现有控制技术存在的缺陷，提供一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，实现变换器在不同工作模式下的稳定运行，有效地解决如何在实现能量的双向流动时保证输入输出的电能质量的问题，最终实现对电网的削峰填谷、调压调频等目标。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种两级式双向变换器的一体化拓扑结构，其特征在于，包括：
双向图腾柱式无桥PFC电路和双向谐振CLLC电路；
其中，所述双向图腾柱式无桥PFC电路构成所述拓扑结构的第一级，所述双向谐振CLLC电路构成所述拓扑结构的第二级；
所述双向图腾柱式无桥PFC电路的交流侧连接于电网，所述双向图腾柱式无桥PFC电路的直流侧连接于所述双向谐振CLLC电路的一侧，所述双向谐振CLLC电路的另一侧连接于车辆的蓄电池。
2.根据权利要求1所述的两级式双向变换器的一体化拓扑结构，其特征在于，所述蓄电池在充电过程时，所述拓扑结构处于AC/DC整流状态，所述第一级为AC-DC整流电路，所述第二级为DC-DC转换电路；
所述蓄电池在放电过程时，所述拓扑结构处于DC/AC逆变状态，所述第二级为DC-DC转换电路，所述第一级为DC-AC逆变电路。
3.一种基于V2G的两级式双向变换器，其特征在于，包括：主电路、中央处理单元、模拟信号检测与调理单元和驱动单元；
其中，所述主电路包括权利要求1或2中任一项所述的两级式双向变换器的一体化拓扑结构；
所述模拟信号检测与调理单元的输出端连接于所述中央处理单元的输入端，所述中央处理单元的输出端连接于所述驱动单元，所述驱动单元的输出端连接于所述主电路的输入端，所述主电路的两端分别连接于电网和蓄电池。
4.根据权利要求3所述的基于V2G的两级式双向变换器，其特征在于，所述中央处理单元包括DSP和外围电路，所述模拟信号检测与调理单元对所述主电路中的电压和电流信号进行检测和调理，所述驱动单元对所述DSP输出的PWM信号进行隔离和放大产生驱动所述主电路的驱动信号。
5.一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，用于权利要求3或4中任一项的基于V2G的两级式双向变换器，该方法包括：
对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到所述两级式一体化拓扑结构的小信号模型；
基于所述小信号模型，进行所述变换器的分数阶控制，以对所述两级式一体化拓扑结构的两级单独并同时进行控制。
6.根据权利要求5所述的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，所述对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到所述两级式一体化拓扑结构的小信号模型的步骤，包括：
采用平均电流注入法对双向图腾柱式无桥PFC电路建立小信号等效模型；
对所述双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动，并分离所述扰动以得到线性化方程；
利用拉式变化法得到传递函数。
7.根据权利要求6所述的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，采用如下公式对所述双向图腾柱式无桥PFC电路施加扰动：
Figure FDA0003231432280000021
其中，Ton，Vm，Vo和Io分别为开通时间、输入电压峰值、输出电压及输出电流的稳态值，
Figure FDA0003231432280000022
为稳态值附近加入的小信号扰动，
Figure FDA0003231432280000023
为稳态值附近引起的扰动。
8.根据权利要求7所述的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，包括：
电路开通时间
Figure FDA0003231432280000024
与输出电压
Figure FDA0003231432280000025
之间传递函数表达式为：
Figure FDA0003231432280000026
输入电压
Figure FDA0003231432280000027
与输出电压
Figure FDA0003231432280000028
之间传递函数表达式为：
Figure FDA0003231432280000029
其中，
Figure FDA00032314322800000210
9.根据权利要求8所述的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，双向谐振式CLLC电路的正向模式的增益特性方程为：
Figure FDA00032314322800000211
其中：C1为初次侧谐振电容、C2为次级侧谐振电容，Ra是负载等效到谐振腔输出侧的电阻，Ra和C2折算到变压器初次侧得到Re和C2e，n为变压器变比，Lm为变压器励磁电感，ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率；
双向谐振式CLLC电路的反向模式的电压增益特性方程为：
Figure FDA0003231432280000031
其中：ωs＝2πfs为开关频率的角频率，fs为工作的开关频率，交流等效负载
Figure FDA0003231432280000032
RL为等效负载电阻，L1为变压器高压侧电感。
10.根据权利要求5所述的基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，其特征在于，基于所述小信号模型，进行所述变换器的分数阶控制，以对所述两级式一体化拓扑结构的两级单独并同时进行控制的步骤，包括：
针对输入信号f(t)，G-L分数阶微积分定义如下：
Figure FDA0003231432280000033
其中t，a为算子的积分上、下界，α为微积分的阶次，h为步长，[(t-a)/h]为取整运算，代表在时间[a,t]内的采样点的个数，即求和次数；
Figure FDA0003231432280000034
是二项式系数，用Gamma函数替换为：
Figure FDA0003231432280000035
为避免D分量在个别采样周期引入尖峰状的扰动，省略D分量，采用分数阶PIλ控制器：
Figure FDA0003231432280000036
其中kp，ki分别为比例、积分增益，λ为积分项分数阶因子；
采用粒子群算法在matlab中分别进行充电/放电模式下最优阶的分数阶PIλ控制器参数整定，得到相应的控制器；
所述变换器工作在整流模式和逆变模式两种工作模式，需要分别对两种模式下的系统控制参数进行寻优，对所述变换器的前级和后级的控制参数联合优化，一次完成对前级和后级两个控制器6个参数的寻优，兼顾所述变换器的前级和后级的系统偏差以及前级、后级和联络母线的指标要求，保证系统的一致性和稳定性；
在整流模式下，为控制大偏差、缩短调节时间，依据时间乘平方误差积分准则，目标函数设为ITSE，以最大纹波电压纹波最小为目标进行优化，如下式所示，其中Urms1表示变换器前级DC母线端最大纹波电压，Urms2表示变换器后级DC电池端最大纹波电压；
Figure FDA0003231432280000041
在逆变模式下，为了使系统调节时间最短，根据时间乘绝对误差积分准则，目标函数设为ITAE，即t时间内系统频率偏差的绝对值乘以时间t的积分，以此建立双向变换器逆变模式参数的优化模型；
考虑负载效应，以母线和变换器交流输出端负载调节率最小为目标，如下式所示，其中ΔU1表示变换器前级AC端的负载调节率，ΔU2表示变换器后级DC母线端的负载调节率；
Figure FDA0003231432280000042
根据电动汽车电池特性的限制、负荷频率控制特性以及前级和后级的联络线的指标要求，对设定待优化的参数设定有效的工作范围，建立的优化模型中的约束条件为:
Figure FDA0003231432280000043
式中，kpmax、kimax、kλmax分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最大值，kpmin、kimin、kλmin分别为1～8组分数阶控制器kp、ki、kλ的最小值；
两个PIλ控制器分别控制两级式双向变换器的一体化拓扑结构第一级和第二级，且控制同时进行。
CN202110987960.1A 2021-08-26 2021-08-26 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法 Active CN113691158B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110987960.1A CN113691158B (zh) 2021-08-26 2021-08-26 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110987960.1A CN113691158B (zh) 2021-08-26 2021-08-26 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113691158A true CN113691158A (zh) 2021-11-23
CN113691158B CN113691158B (zh) 2022-09-02

Family

ID=78582939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110987960.1A Active CN113691158B (zh) 2021-08-26 2021-08-26 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113691158B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113183788A (zh) * 2021-04-23 2021-07-30 江苏师范大学 一种基于开绕组电机的v2g隔离型充电机集成方法
CN115622439A (zh) * 2022-12-19 2023-01-17 宁波芯合为一电子科技有限公司 一种具有pfc电路的脉冲电源控制方法及脉冲电源

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107302223A (zh) * 2017-07-10 2017-10-27 山东鲁能智能技术有限公司 一种电能双向传输系统及其控制方法
CN109245532A (zh) * 2018-09-29 2019-01-18 东北大学 一种升降压变换器的分数阶滑模控制方法
CN110880870A (zh) * 2019-12-04 2020-03-13 兰州交通大学 一种基于分数阶控制的屏栅电源控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107302223A (zh) * 2017-07-10 2017-10-27 山东鲁能智能技术有限公司 一种电能双向传输系统及其控制方法
CN109245532A (zh) * 2018-09-29 2019-01-18 东北大学 一种升降压变换器的分数阶滑模控制方法
CN110880870A (zh) * 2019-12-04 2020-03-13 兰州交通大学 一种基于分数阶控制的屏栅电源控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARUNIMA DUTTA等: "Contribution of Electric Vehicles for Frequency Regulation in Presence of Diverse Power Sources and Transmission Links", 《2018 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL TECHNOLOGY (ICIT)》 *
D. S. B. WEERASINGHE等: "DC-link Free Grid Integration of Bi-Directional Inductive Power Transfer Systems", 《2013 IEEE CONFERENCE ON CLEAN ENERGY AND TECHNOLOGY (CEAT)》 *
李军等: "基于分数阶电路模型的电动汽车微电网分数阶控制调频策略", 《可再生能源》 *
李娜: "面向储能应用的双向变换器分数阶建模研究", 《现代信息科技》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113183788A (zh) * 2021-04-23 2021-07-30 江苏师范大学 一种基于开绕组电机的v2g隔离型充电机集成方法
CN115622439A (zh) * 2022-12-19 2023-01-17 宁波芯合为一电子科技有限公司 一种具有pfc电路的脉冲电源控制方法及脉冲电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN113691158B (zh) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Prem et al. Fast charging converter and control algorithm for solar PV battery and electrical grid integrated electric vehicle charging station
She et al. On integration of solid-state transformer with zonal DC microgrid
İnci et al. Design and analysis of fuel cell vehicle-to-grid (FCV2G) system with high voltage conversion interface for sustainable energy production
CN206211639U (zh) 一种应用于电动汽车的复合储能装置
CN113691158B (zh) 一种基于v2g的两级式双向变换器分数阶控制方法
CN101917017A (zh) 单级升/降压储能型光伏并网发电控制系统
Wang et al. Research on structure and energy management strategy of household energy router based on hybrid energy storage
Wang et al. Multifunction capability of SiC bidirectional portable chargers for electric vehicles
Zhan et al. Performance comparison of input current ripple reduction methods in UPS applications with hybrid PEM fuel cell/supercapacitor power sources
Yang et al. A single-phase current-source bidirectional converter for V2G application
CN110445205B (zh) 一种直流电源均衡管理系统及控制方法
Alhurayyis et al. Bidirectional dc-dc resonant converter design for electric vehicle charging stations integration to mvdc grids
Hussaini et al. Battery energy storage system control and integration strategy for the more electric aircraft DC grid application
Li et al. Design and optimization of high gain bidirectional DC/DC converter for electric vehicles
CN107696893B (zh) 一种基于自抗扰控制技术的电动汽车v2g充放电方法
Najafzadeh et al. DC-link capacitor minimization in residential energy router through battery utilization
Zheng et al. Optimal control method and design for modular battery energy storage system based on partial power conversion
CN108683353A (zh) 变电站多功能节能型一体化充放电装置及控制方法
CN109103873B (zh) 一种具有直流dvr的大容量直流储能装置
Zhou et al. Secondary ripple suppression strategy for a single-phase PWM rectifier based on constant frequency current predictive control
Feng et al. Design of Three-Phase Staggered LLC Resonant Converter with Flexible Transition Control for Wide Voltage Gain
Yuan et al. Power Flow Analysis of Three-Port Resonant DC Transformer And Discussion on Phase Shift Control
Sawalha et al. An Improved Two-Stage Bidirectional Converter for Electric Vehicles to Grid Applications
CN205017230U (zh) 非隔离并网变换器及空调系统
Devasahayam et al. Implementation of non-isolated three-port converter through augmented time response

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant