具有谐波抑制功能充放电机研究

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1、研究与开发具有谐波抑制功能的充放电机的研究王大为徐洋波臧云峰杨柳琼2陈佐华(1．上海追日电气有限公司，上海200331；2．广西柳州化工股份有限公司，广西柳州545002；3．柳州钢铁股份有限公司，广西柳州545002)摘要为满足动力电池测试需求，设计了一种可实现电网与电池能量双向交换功能的充放电机。采用三重化形式的双向DC／DC变换器与基于SVPWM算法的四象限整流器的两级结构。对输出电流进行基于时域变换的谐波分析，输出谐波抵消死区与电网电压畸变等带来的谐波电流危害。实验结果表明该充放电机的网侧电流谐波与直流侧纹波电流均得到有效的抑制。关键词：充放电机；谐波抑制；三重化St

2、udyofCharging—dischargingDeviceWiththeFunctionofHarmonicSuppressionWangDaweiXuYangboZangYunfengYangLiuqiongeChenZuohua(1．ShanghaiSurpassSunElectricCo．，Ltd，Shanghai200331；2．LiuzhouChemicalIndustryCo．，Ltd，Liuzhou，Guangxi545002；3．LiuzhouIron&Stee1Company,Ltd，Liuzhou，Guangxi545002)AbstractTomee

3、ttheneedofpowerbatterytesting，wedesignacharging-dischargingdevicecanberealizedthebidirectionalenergyexchangeofgridandbattery．IthavethreeinterleavingbidirectionalDC／DCconverterandfourquadrantrectifierbasedonSVPWMalgorithm．Basedontheoutputcurrentharmonicanalysisoftimedomaintransformation，outp

4、utharmonicoffsettheharmoniccurrentharmfromdeadzoneandgridvoltagedistortion，ExperimentalresultsshowthatthegridcurrentharmonicsandDCrippleofthecharging-dischargingdeviceeffectivelyrestrain．Keywords：harmonicsuppression：threeinterleaving：charging—dischargingdevice一系列的政策相继出台，极大地刺激了我国电1主电路拓扑分析动汽车

5、市场。电动汽车产量大涨带动动力锂电池产量迅猛上涨。动力锂电池组在出厂前必须得经过测如图1所示为含DC／AC，DC／DC两级变化的充试平台对其性能进行测试，而充放电机是测试平台放电机主电路拓扑。DC／AC环节为四象限PWM整的核心设备，对电池组进行充放电循环测试l1]。流器l4】。四象限PWM整流器既可工作在整流模式，目前常见的充放电机仅含一级DC／AC变换，如也可工作在逆变模式，可以稳定直流侧电压，网侧果电池组电压低于600V，必须得通过变压器进行升电流接近正弦波，功率因素可调。当充放电机工作压，这使得电池组的测试缺乏灵活性。无法实现全在充电模式，DC／AC环节工作在整流模式

6、，当充放电压等级覆盖。本文所研究的充放电机是DC／AC，电机工作在放电模式，DC／AC环节工作在逆变模DC／DC两级变化，直流输出电压可以从20~700V式。DC／DC环节主要是起到升压与降压的作用。当全电压等级覆盖。通过对输出电流进行谐波分析，充放电机工作在充电模式时，DC／DC环节的上管工将谐波分量加入控制中，使之输出谐波电流以抑制作，下管关闭，工作在降压BUCK模式，当充放电死区与电网电压畸变带来的谐波电流。直流侧采用机工作在放电模式时，DC／DC环节的下管工作，上三重化形式的双向DC／DC变换器，比传统的DC／DC管关闭，工作在升压BOOST模式。由于有AC／DC，变

7、化【2】减小了直流纹波。DC／DC两个环节变换，可以实现20~700V的全电2o14年第12期电l_l麓，ltl45研究与开发压等级充放电，可以灵活配置被测试电池的串联与DC／DC侧的升降压控制采用双闭环控制，外环并联数量。充电时，三相电网电压经过LCL滤波，为直流电压控制环，内环为直流侧电流控制环。直经过SVPWM整流将直流电压稳定为750V，然后再流侧DC／DC环节采用三重化控制三对IGBT的导通经过BUCK降压，可对被测试电池组进行恒流限压时间，可以显著降低直流侧的纹波电流。如图4所充电，恒压限流