V2G充电桩的双向谐振变换器PFC优化调制策略

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.06.005

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (6): 32-37.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.06.005

V2G充电桩的双向谐振变换器PFC优化调制策略

惠琪, 张建伟

国电南瑞南京控制系统有限公司, 江苏南京 211102

收稿日期:2025-03-29 出版日期:2025-06-30 发布日期:2025-08-11
作者简介:惠琪(1985—),男,高级工程师,主要从事电动汽车充换电技术研究。|张建伟(1985—),男,高级工程师,主要从事储能技术研究。
基金资助:
国电南瑞科技股份有限公司科技项目(524609230080)

PFC Optimization Modulation Strategy for Bidirectional Resonant Converter of V2G Charging Station

HUI Qi, ZHANG Jianwei

Nari-Tech Nanjing Control Systems Co., Ltd., Nanjing 211102, China

Received:2025-03-29 Online:2025-06-30 Published:2025-08-11

摘要/Abstract

摘要：

为提高电动汽车双向充电桩变换器的集成度与性能,提出一种具有V2G、G2V、H2L模式的单级式谐振型三端口双向变换器。首先,建立了变换器的等效模型并推导输出功率的数学模型。其次,对变换器工作模式进行分析,对谐振腔电流进行设计,提出一种可兼顾低电流应力与网侧功率因数校正(PFC)的优化调制策略。最后,在PLECS下进行仿真分析。结果表明,变换器在正反向工况下均能实现网侧高功率因数,并保持较低的电流应力,所提出的优化调制策略有利于提高变换器效率及供电线路中电能的利用率。

关键词: 电车充电系统, 三端口变换器, 功率因数校正, 优化调制

Abstract:

To improve the integration and performance of the bidirectional converter for electric vehicle bidirectional charging stations, a single-stage resonant three-port bidirectional converter with V2G, G2V and H2L modes is proposed. First, the equivalent model of the converter is established, and the mathematical model for the output power is derived. Then, the working modes of the converter are analyzed, and the resonant cavity current is designed. An optimized modulation strategy is proposed that balances low current stress and power factor correction(PFC)on the grid side. Finally, simulation analysis is conducted under PLECS. The results show that the converter achieves a high power factor on the grid side under both forward and reverse operating conditions while maintaining low current stress. The proposed optimization modulation strategy helps to improve the converter’s efficiency and the utilization rate of electrical energy in the power supply lines.

Key words: vehicle charging system, three-port converter, power factor correction, optimization modulation

中图分类号:

TM46

惠琪, 张建伟. V2G充电桩的双向谐振变换器PFC优化调制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(6): 32-37.

HUI Qi, ZHANG Jianwei. PFC Optimization Modulation Strategy for Bidirectional Resonant Converter of V2G Charging Station[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(6): 32-37.

图/表 11

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参考文献 22

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参数	数值
电网侧母线电压有效值U_acrms/V	220
高压动力电池电压U_dc1/V	240
低压蓄电池电压U_dc2/V	12
V2G/G2V额定功率/W	2 500
H2L额定功率/W	500
N₁∶ N₂∶ N₃	10∶1∶7
电感L₃/μH	1
漏感L_k3/μH	7.4
谐振电容C_r/nF	460
半桥电容C_f1、C_f2/μF	3.3

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