阻感负载条件下分布式交流充电桩混合控制

摘要

分布式交流充电桩通常采用具有高功率密度的多电平脉宽调制(PWM)整流拓扑,且接入的充电负载特性多为阻感特性。此处以三相三电平VIENNA整流器作为分布式交流充电拓扑研究对象,建立了三相三电平VIENNA整流器在阻感负载下的数学模型。为提升阻感负载条件下VIENNA整流器的动态响应能力和系统控制稳定性,利用无源控制理论,设计了基于欧拉-拉格朗日(EL)模型的内环无源电流控制器,同时结合常规比例积分(PI)调节器实现对外环直流母线电压的精准控制。最后通过搭建的2 kW原理样机对所提系统混合控制策略开展了实验验证,实验结果表明所提控制策略能够使三相VIENNA整流器运行于单位功率因数,且具有优良的静态/动态系统稳定性,验证了所提无源控制与常规PI控制融合的混合控制策略的可行性。