随着新能源技术和电力产业的快速发展,新能源汽车越来越广泛的被公众接受,成为很多人出行的不二选择。由于分布式发电技术的推广,和绿色能源开发利用的普及化,大量的可再生能源发电并入电网,致使电网电压存在波动,电能质量受到一定程度影响。Vehicle to Gird简称V2G,即电动汽车到电网,指电动汽车储能装置和电力电子双向变换器互联。此项技术的引入,使得电动汽车不再仅仅作为代步工具,更是成为电力系统大型储能元件,在电动汽车接入电网时对电网电压起到调节作用。通过特定的控制策略,可以实现对波动网压的调控。当电网具有较高产能时,电动汽车储能系统处于充电状态以吸收电网产生的多余的能量,当电网产能较低,或负荷较大时,电动汽车的储能系统处于放电状态以填补电网能量空缺。因此在V2G技术的基础上研究双向充电系统具有重要意义。首先,通过阅读和分析国内外相关文献,对比常用的几种双向AC-DC变换器拓扑结构,比较不同结构的适用领域和优缺点。针对电网电压波动问题,设计改进的的车载双向充电系统,主电路在传统双向AC-DC变换器结构的基础上加入LCL滤波电路以提高系统双向运行时的输出电能质量,又在传统Buck/Boost双向DC-DC变换器的基础上增加软开关模块以实现功率开关管的零压导通和零压关断,以降低其开关损耗。控制电路采用基于PI和P的双环控制策略。而后对开关管在不同工作状态时的电路运行状态进行原理分析,并绘制模态图。其次,在满足本设计性能指标的基础上,完成对所提出改进车载双向充电系统电路中的核心元件参数的设计。参数设计包括双向AC-DC变换器稳压电容、LCL滤波电路中的电感电容、双向DC-DC控制模块的功率开关管、软开关模块谐振支路储能元件、缓冲电容、主电感等。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了一套完整的双向充电系统仿真模型。该仿真模型包含主电路双向AC-DC变换器部分、双向DC-DC变换器部分和控制电路部分。通过分级仿真和联合仿真验证设计元件参数的合理性。当电网电压运行在正常范围时系统工作在储能状态,当电网电压低于或高于设定范围时,系统工作在V2G状态。系统可以根据电网电压的波动情况调整系统工作模式,对电网电压进行调节,使电网电压始终运行在稳定状态。