一种电动汽车充电系统单相整流有源滤波方法

霍现旭，项添春，李树鹏，毕宇轩

（1.国网天津市电力公司电力科学研究院，天津 300384；2.天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072）

近年来，随着化石燃料减少等能源危机的出现和大气污染等环境问题的加剧，使用新能源的分布式发电得到了越来越多的应用[1-3]。其中，小容量分布式电源构成的微网，由于其能源利用率高、安装方便灵活等优势获得了更多的关注[4-7]。

直流微电网结构如图1所示。在直流微电网中，电动汽车作为一种常见用户[8-9]，其充电系统的相关研究受到了广泛的关注[10]。其中单相PWM整流器由于其高效率、小体积、低成本和高可靠性的优点，在电动汽车充电系统中得到了广泛的应用[11-13]。而当直接接入交流单相电网时，电动汽车通过使用一体化充电系统，使单相整流器由电动汽车电机驱动器复用得到。但单相整流器工作时，其直流母线上产生的电压二次纹波会给充电系统带来诸多危害[14]。

图1 直流微电网结构图Fig.1 Structure diagram of the DC microgrid

电动汽车使用单相电网给动力电池充电时，直流充电电压的二次纹波会使电池发热，降低充电效率并损害电池寿命[15]，也相应的会影响充电时电动汽车上散热风扇、空调等电机驱动系统的性能[16-18]。而在网侧，由于直流侧二次纹波经控制系统负反馈进入控制环中，网侧电流会相应产生畸变，影响网侧电能质量。由于以上问题，电动汽车充电系统中，单相PWM整流直流侧电压二次纹波抑制已逐渐成为国内外学者的研究热点。

由于无源滤波存在体积大、功率密度低等缺点[19-20]，在实际应用中一般选用有源滤波方式来抑制直流侧电压的二次纹波。……