电动汽车充电用LCL型PWM整流器输出阻抗分析及稳定性改善方法

常 征，曾四鸣，李秉宇，杜旭浩，崔顺尧，杜庆诚，肖国春

(1.国网河北省电力有限公司，河北 石家庄 050021；2.国网河北省电力有限公司电力科学研究院，河北 石家庄 050000；3.国网河北省电力有限公司辛集市供电分公司，河北 石家庄 052300；4.西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 710049)

1 引言

随着电动汽车的普及、续航里程的增加以及政策引导，人们对大功率快速充电的需求越来越强烈[1，2]。为了适应大功率充电的需要，必须保证充电系统在不同负荷以及不同负荷切换时系统稳定运行。大功率电动汽车充电系统一般主要由输入(前级)PWM整流器与输出(后级)DC/DC变换器组成[3]，是一个典型的交直流混合级联系统。充电系统中独自稳定运行的各个交流与直流模块在(交流或直流)公共节点连接后可能因为模块间的相互作用导致系统不能稳定运行[4，5]，进而对电网、电池及充电系统带来不利影响和危害。

电动汽车充电系统是典型的电力电子级联系统，包括PWM整流器组成的源变换器和DC/DC变换器组成的负载变换器。与建立系统稳态模型由零极点分布研究稳定性方法相比，阻抗法通过各模块端口阻抗特性研究负载变换器接入对系统稳定性的影响，简化分析过程[6-8]。目前大多数文献是基于Middlebrook准则，利用模块端口的阻抗特性来分析系统的稳定性[9]，若在系统工作的整个频率范围内，当源变换器的输出阻抗小于负载变换器的输入阻抗，则系统能稳定运行。本文主要研究PWM整流器输出阻抗特性对稳定性的影响。……