【摘 要】
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复用新能源汽车中已有的电力电子硬件平台来构建车载充电机,是一种在未来有广阔前景的新型充电和汽车-电网互联（Vehicle-to-Grid,V2G）技术,可有效减少车载充电机的建设成本以及占用空间,并有可能实现大功率车载充电。一种比较常见的复用方式是,利用车内驱动电机系统来构建车载充电机的前端AC/DC环节,其中电机绕组作并网滤波电感,逆变器作双向变流器。但目前已提出的驱动-充电复用技术,存在着充电
【基金项目】
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湖北省技术创新重大项目《纯电动汽车电池、电机、电控复合能源系统》；
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复用新能源汽车中已有的电力电子硬件平台来构建车载充电机,是一种在未来有广阔前景的新型充电和汽车-电网互联（Vehicle-to-Grid,V2G）技术,可有效减少车载充电机的建设成本以及占用空间,并有可能实现大功率车载充电。一种比较常见的复用方式是,利用车内驱动电机系统来构建车载充电机的前端AC/DC环节,其中电机绕组作并网滤波电感,逆变器作双向变流器。但目前已提出的驱动-充电复用技术,存在着充电时电机转矩不为零、额外添加的功率器件数量多、需要的电控硬件平台过于复杂等问题,因而实用性欠佳。对驱动-充电复用技术展开研究,着眼于实用性和兼容目前电动汽车广泛采用的三相永磁电机驱动平台这两个方面,探究了适用于单相电网和三相电网的驱动-充电复用技术:（1）单相并网型驱动-充电复用技术,实现电动汽车通过电驱系统与单相交流电网交互充放电,包含三个方面内容。核心内容为驱动-充电复用电路结构及其零转矩单相并网运行方法;另一方面,基于零转矩单相并网运行方法,分析了在并网工况下永磁电机内部的电磁特性,发现了周期性磁路饱和现象,且周期性磁路饱和现象会导致低次电流谐波和相角裕度时变,设计基于自适应比例-双谐振调节器的优化电流控制器来消除这两个方面的影响;第三方面,在分析电路的传导电磁干扰（EMI）激励原理的基础上,提出了一种降低对电网共模和差模EMI发射的变流器调制策略;（2）三相并网型驱动-充电复用技术,实现电动汽车通过电驱系统与三相交流电网交互充放电,包含三个方面内容。第一方面,提出一种基于三相逆变器与双模块绕组结构永磁电机的复用充电电路结构,分析了电路的零转矩三相并网工作原理;第二方面,研究了电机凸极性对并网电流控制的影响,并提出一种基于q轴阻抗补偿器的电流矢量比例-积分-谐振（PIR）控制器,用于抑制并网负序电流分量,且实现有功功率和无功功率的完全解耦控制;第三方面的,提出了一种基于分布式驱动的复用充电方案,电机无需作改造且继电器数量少,对电路进行建模,根据模型设计了并网电流控制器。最后,利用Matlab/Simulink和Ansys Maxwell仿真软件对所提出方法进行分析和验证;搭建硬件、软件实验平台,对所提出的方法进行实验验证,实验结果证明了所提出方法的有效性。相关技术可以有效改善充电-驱动复用技术的实用性。
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