基于simulink的V2G充放电机建模与仿真

杨伟新，黄 梅

（北京交通大学 电气工程学院，北京 100044）

目前，随着智能电网项目的启动和大规模建设充电站规划的实施，V2G（Vehicle to Grid）正成为研究热点。V2G是指电动汽车作为移动储能单元在受控状态下实现与电网的能量和信息的双向交换功能。文献[1]对V2G的可行性进行了详细分析。

根据文献[1]的描述，具有V2G功能的充电站应实现调频、调峰和应急电源3项基本功能。 文献[2]提出了一种电动汽车充放电系统模型，但是这种模型功能单一，只能并网运行运用于电动汽车电池充放电维护，满足不了文献[1]介绍的具有V2G功能充电站的应用。

笔者在文献[1]的基础上对文献[2]提出的充放电系统进行了改进和完善，建立了能够实现充电站调频、调峰和应急电源3项基本功能的充放电机仿真模型。

图1 充放电机的拓扑结构Fig.1 The topology of bi-directional charger

1 V2G充放电机的拓扑结构

为实现能能量的双向流动和各个功能，主电路的拓扑由无隔离双向半桥DC/DC结构和以IGBT为开关管的三相桥式结构组成，如图1所示。充放电机的交流测与三相电网或重要负荷连接，直流侧与电动汽车连接。

直流变换部分是无隔离双向半桥DC/DC结构。放电时VT2处于常断状态，VT1处于开关状态，相当于BOOST变换器。通过控制VT1的通断调节占空比来控制输出电压。充电时VT1处于常断状态，VT2处于开关状态，相当于BUCK变换器，这一结构可以灵活的根据充电的具体要求转换控制方式，实现控制输出电压或电流的目的。该结构具有使用元件少、体积小、效率高的优点。

交直变换部分是以IGBT为开关管的三相桥式结构。……