数字电源系统V2G双向充放电控制策略.docx

更新时间：2026-09-03 08:39:56 大小：40K 上传用户：他山之石可攻玉查看TA发布的资源 标签：数字电源系统 V2G 双向充放电控制 STM32G474 逆变器 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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数字电源系统V2G双向充放电控制策略

1 V2G系统概述

V2G（Vehicle to Grid）技术使电动汽车电池作为分布式储能单元参与电网调度，实现双向能量流动。基于STM32G474的逆变器在V2G应用中，需要同时支持充电模式（AC-DC整流，电网到电池）与放电模式（DC-AC逆变，电池到电网），并具备并网与离网双模式功能。V2G系统的核心功能包括：双向功率变换（额定功率3~10kW）、电网同步与孤岛检测、有功/无功功率调节（功率因数0.9超前~0.9滞后）、电池管理（SOC/SOH监控、充放电保护）。V2G控制策略基于dq坐标系下的矢量控制，实现双向功率流的平滑切换与精确控制。

2 双向AC-DC拓扑

V2G双向AC-DC变换器的拓扑选择：

2.1 双向全桥拓扑：由两个全桥（一次侧与二次侧）通过高频变压器连接，实现能量双向流动。一次侧全桥（AC侧）实现AC-DC整流，二次侧全桥（DC侧）实现DC-DC变换。拓扑结构对称，双向特性好，适用于3~10kW功率等级。

2.2 工作模式：充电模式（整流模式）：一次侧全桥工作为PWM整流器，二次侧全桥工作为全桥DC-DC变换器。放电模式（逆变模式）：二次侧全桥工作为全桥DC-DC变换器（反向），一次侧全桥工作为PWM逆变器。模式切换由软件控制，切换时间≤10ms。

2.3 双向LLC谐振：双向LLC谐振变换器在充电/放电模式下均可实现ZVS，效率高。双向LLC的参数设计需兼顾两个方向的增益特性，谐振频率通常设定在100~200kHz。双向LLC的效率目标：充电模式≥96%，放电模式≥96%。

2.4 电源开关选择：使用SiC MOSFET（1200V/30~80mΩ）实现高效率双向变换。SiC MOSFET的体二极管反向恢复电荷Q_rr≈0，适合双向应用。驱动电路需支持双向工作（正压导通，负压关断）。

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