南京信息工程大学蔡骏获国家专利权
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龙图腾网获悉南京信息工程大学申请的专利一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115021296B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210718262.6,技术领域涉及:H02J3/32;该发明授权一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法是由蔡骏;李滨;蔡宇欣;严颖;陈亮设计研发完成,并于2022-06-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法,基于三相全桥AC‑DC变换器和BuckboostDC‑DC变换器级联,通过补偿的方式实现前后级功率之间的平衡,实现对功率的直接控制,在控制上无需母线闭环控制,简化系统控制结构;具体分为交流侧补偿和直流侧补偿,在交流侧补偿下,将电池充放电的功率通过功率补偿算法,对交流侧虚拟同步机的功率参考值进行修正,保证储能源充放电的功率等于用户设定功率;在直流侧补偿下,将虚拟同步机的功率通过功率补偿算法,对直流侧充放电电流的参考值进行修正,保证变换器从电网吸收向电网输送的功率等于用户设定功率;设计有助于提高电网电能质量和保证电网的稳定运行。
本发明授权一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法在权利要求书中公布了:1.一种母线电压不控的电动汽车V2G双向直接功率控制方法,其特征在于:基于电网端三相电源与储能源的电动汽车V2G储能源充放电器电路,执行如下步骤: 步骤A.采集三相电源中a相ua与b相ub之间电压uab、b相ub与c相uc之间电压ubc,并计算获得三相电压uabc,同时,采集三相电源中a相电流ia、b相电流ib,并计算获得三相电感电流iabc,然后根据三相电压uabc、三相电感电流iabc,执行功率计算,获得系统输出有功功率P和系统输出无功功率Q,并进入步骤B; 步骤B.同时执行步骤B1-1至步骤B1-2、以及步骤B2-1至步骤B2-3,获得虚拟同步机功角δ、以及虚拟同步机控制的虚拟电势Ep,然后进入步骤C; 步骤B1-1.三相电压uabc经过锁相环模块PLL,获得交流电频率f,并以交流电频率f与预设参考频率f0之间的差值,乘以预设调节系数kf,获得调节转矩ΔT; 同时,按如下方式获得虚拟同步机的额定机械转矩T0,并获得调节转矩ΔT与额定机械转矩T0相加结果,即获得虚拟同步机机械转矩Tm,然后进入步骤B1-2; 若电动汽车V2G双向直接功率控制方法采用交流侧补偿模式时,则首先采集流向储能源充电电流Ibatt、储能源两端的电压Ubatt,经过乘法器计算,获得充电功率Pbatt,然后获得充电功率Pbatt与预设功率Pset之间差值经过第一PI调节器的输出结果,并获得该输出结果与预设功率Pset相加结果,即获得虚拟同步机的参考机械功率Pref,最后按参考机械功率Pref与虚拟同步机角频率ω之间的比,获得虚拟同步机的额定机械转矩T0; 若电动汽车V2G双向直接功率控制方法采用直流侧补偿模式时,则按预设功率Pset与虚拟同步机角频率ω之间的比,获得虚拟同步机的额定机械转矩T0; 步骤B1-2.根据系统输出有功功率P、虚拟同步机机械转矩Tm,结合同步电机机械方程中预设参考角频率ω0、同步电机转动惯量J、定常阻尼系数Dp,通过同步电机机械方程,获得虚拟同步机角频率ω,并经积分环节获得虚拟同步机功角δ; 步骤B2-1.针对电压uab,通过有效值计算获得网侧电压有效值U,并以网侧电压有效值U与预设额定网侧电压有效值Un之间的差值,乘以预设调节系数kU,获得电压调节电势ΔEU,然后进入步骤B2-2; 步骤B2-2.以系统输出无功功率Q与预设参考无功功率Q*之间的差值,乘以预设无功调节系数kQ,获得功率调节电势ΔEQ,然后进入步骤B2-3; 步骤B2-3.通过预设参考空载电势E0与功率调节电势ΔEQ、电压调节电势ΔEU相减,获得虚拟同步机控制的虚拟电势Ep; 步骤C.根据虚拟同步机功角δ、以及虚拟同步机控制的虚拟电势Ep,通过参考电压计算,获得AC-DC变换器电网端的电压eabc,然后进入步骤D; 步骤D.根据AC-DC变换器电网端的电压eabc、三相电压uabc,通过同步电机电磁方程,获得三相电感电流参考值iabcref,然后进入步骤E; 步骤E.获得三相电感电流参考值iabcref与三相电感电流iabc之间差值经比例谐振调节器PR的输出结果,然后获得该输出结果经SPWM处理模块输出分别对应第1开关管S1、第2开关管S2、第3开关管S3、第4开关管S4、第5开关管S5、第6开关管S6的开关信号S’1、S’2、S’3、S’4、S’5、S’6,并应用各开关信号分别针对相应开关管进行控制,再进入步骤F; 步骤F.根据预设功率Pset、储能源两端的电压Ubatt,获得对应第7开关管S7的开关信号S’7,并应用各开关信号分别针对相应开关管进行控制。
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