一种应用于V2G接口的改进Delta型双向变换器

一种应用于v2g接口的改进delta型双向变换器
技术领域
1.本实用新型涉及三相电能变换领域，具体涉及一种应用于v2g接口的改进delta型双向变换器。


背景技术：

2.发展混合电动汽车(phev)、电动汽车(ev)有利于减少化石燃料的使用和温室气体的排放，是解决环境污染和能源危机的有效途径之一。v2g系统利用大量phev和ev中的储能源作为电网和可再生能源的缓冲，为电网提供功率校正、改善电力负荷曲线、削峰填谷等服务，从而优化电网运行、提高电网可靠性和稳定性，因此非常适合用于电力市场平衡的调节。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种应用于v2g接口的改进delta型双向变换器，在添加少量器件的情况下支持能量在电网和蓄电池间双向流动，扩大输出电压范围。
4.本实用新型采取的技术方案为：
5.一种应用于v2g接口的改进delta型双向变换器，其特征在于：它包括三相交流输入电源uin、滤波电路、delta型接法整流电路、辅助电路；所述三相交流输入电源uin和滤波电路连接在一起；滤波电路与整流电路以delta型接法相连；整流电路与辅助电路相连。所述三相交流电源包括a相电源，b相电源和c相电源；所述滤波电路包括滤波电感l1、l2、l3，滤波电容c1、c2、c3；所述的delta型接法整流电路包括二极管d
1a
、d
1b
、d
2a
、d
2c
、d
3b
、d
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、d
4a
、d
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、d
5a
、d
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、d
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、d
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、d7，开关s1、s2、s3、s4、s5、s6，所述软开关辅助电路包括二极管d8、d9，开关s7、s8，电感l4、l5，电容c0和直流电源battery。
6.所述的三相交流电源是对称的三相电流源，其中a相电源相角超前b相电源120
°
，b相电源超前c相电源120
°
。
7.所述的滤波电路中的滤波电感l1一端与a相电源连接，另一端与滤波电容c1一端连接；滤波电感l2一端与b相电源连接，另一端与电容滤波c2一端连接；滤波电感l3一端与c相电源连接，另一端与滤波电容c3一端连接，滤波电容c1、滤波电容c2、和滤波电容c3的另一端相连。
8.所述的delta型接法整流电路中，a相电源与二极管d1a和d5a的阳极、二极管d4a和d2a的阴极相连，b相电源与二极管d1b和d3b的阳极、二极管d4b和d6b的阴极相连，c相电源与二极管d3c和d5c的阳极、二极管d6c和d2c的阴极相连，开关管s1的集电极与二极管d1a和d1b的阴极相连，开关管s3的集电极与二极管d3b和d3c的阴极相连，开关管s5的集电极与二极管d5c和d5a的阴极相连，开关管s2的发射极与二极管d2c和d2a的阳极相连，开关管s4的发射极与二极管d4a和d4b的阳极相连，开关管s6的发射极与二极管d6b和d6c的阳极相连，开关管s1、s3、s5的发射极与二极管d7的阴极相连，开关管s2、s4、s6的集电极与二极管d7的阳极相连。
9.所述的辅助电路中，储能电感l4的一端与开关管s8的发射极和二极管d8的阳极相连，二极管d9的阴极和开关管s7的发射极相连，电容c0的一端与二极管d8的阴极、开关管s7的集电极和电感l5的一端相连，电容c0的另一端与二极管d9的阳极、开关管s8的集电极和直流电源的负极相连，电感l5的另一端与直流电源的正极相连。
10.本实用新型与现有的技术相比具有以下优点：整流器的输入端为三角形连接，直流链路的电流可以被更多的开关共享以减少传导损耗。辅助电路拓扑使前级整流器支持能量在电网和蓄电池间双向流动，既可工作于降压模式，又可工作于升压模式，输出电压范围广。
附图说明
11.图1是本实用新型的具体实施电路图；
12.图2是本实用新型所使用的辅助电路结构；
13.图3是本实用新型在不同工作状态下的等效电路。
具体实施方式
14.图1所示为一种应用于v2g接口的改进delta型双向变换器，其特征在于：它包括三相交流输入电源uin、滤波电路、delta型接法整流电路、辅助电路；所述三相交流输入电源uin和滤波电路连接在一起；滤波电路与整流电路以delta型接法相连；整流电路与辅助电路相连。所述三相交流电源包括a相电源，b相电源和c相电源；所述滤波电路包括滤波电感l1、l2、l3，滤波电容c1、c2、c3；所述的delta型接法整流电路包括二极管d
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、d
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、d
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、d
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、d
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、d
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、d
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、d
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、d7，开关s1、s2、s3、s4、s5、s6，所述软开关辅助电路包括二极管d8、d9，开关s7、s8，电感l4、l5，电容c0和直流电源battery。
15.所述的三相交流电源是对称的三相电流源，其中a相电源相角超前b相电源120
°
，b相电源超前c相电源120
°
。
16.所述的滤波电路中的滤波电感l1一端与a相电源连接，另一端与滤波电容c1一端连接；滤波电感l2一端与b相电源连接，另一端与电容滤波c2一端连接；滤波电感l3一端与c相电源连接，另一端与滤波电容c3一端连接，滤波电容c1、滤波电容c2、和滤波电容c3的另一端相连。
17.所述的delta型接法整流电路中，a相电源与二极管d1a和d5a的阳极、二极管d4a和d2a的阴极相连，b相电源与二极管d1b和d3b的阳极、二极管d4b和d6b的阴极相连，c相电源与二极管d3c和d5c的阳极、二极管d6c和d2c的阴极相连，开关管s1的集电极与二极管d1a和d1b的阴极相连，开关管s3的集电极与二极管d3b和d3c的阴极相连，开关管s5的集电极与二极管d5c和d5a的阴极相连，开关管s2的发射极与二极管d2c和d2a的阳极相连，开关管s4的发射极与二极管d4a和d4b的阳极相连，开关管s6的发射极与二极管d6b和d6c的阳极相连，开关管s1、s3、s5的发射极与二极管d7的阴极相连，开关管s2、s4、s6的集电极与二极管d7的阳极相连。
18.所述的辅助电路中，储能电感l4的一端与开关管s8的发射极和二极管d8的阳极相连，二极管d9的阴极和开关管s7的发射极相连，电容c0的一端与二极管d8的阴极、开关管s7的集电极和电感l5的一端相连，电容c0的另一端与二极管d9的阳极、开关管s8的集电极和
直流电源的负极相连，电感l5的另一端与直流电源的正极相连。
19.如图2所示是本实用新型所使用的辅助电路结构。辅助开关网络由两个开关管igbt、两个续流二极管、储能电感l4和输出滤波电容c0组成，主要负责控制能量流动方向和电压变换，是所提拓扑的核心组成部分。
20.如图3所示是本实用新型在不同工作状态下的等效电路。根据电流型整流器的拓扑特点，中间直流电流不能反向。为了实现能量双向流动，需通过对辅助开关网络的控制，改变电池工作状态。图3描述了辅助开关网络的四种工作状态，图中电流型整流器的直流侧输出可被视为受控电压源，其值为druc，图中的虚线描述了电流的路径。
21.当系统工作于充电模式时，输入侧为电网，输出侧为电池，系统在电感放电状态i和电感充电状态i之间切换，此时辅助开关网络相当于一个升压变换电路,由输入到输出整体看来该系统是一buck-boost电路。
22.当系统工作于放电模式时，输入侧为电池，输出侧为电网，系统在电感放电状态ii和电感充电状态п之间切换。此时辅助开关网络相当于一个降压变换电路，由输入到输出整体看来该系统仍是一buck-boost电路。
23.以上所述仅为本实用新型的较佳实施范例，凡依本实用新型范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。