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V2G模式下的电动汽车充放电控制思路探究与讨论

摘要：电动汽车属于动态负荷，充电行为的随机性较强，对电网具有较大影响。当电动汽车大规模无序充电的过程中，在很大程度上降低了电网运行的安全可靠性。因此，人们要积极探索科学有效的控制措施，控制电动汽车有序充放电，改善相应区域电网的负荷特性，确保电网运行的稳定性、经济性。基于此，本文首先对V2G技术进行了阐述，然后分析了V2G双向充放电装置的基本结构，提出相应的控制策略，最后深入探究V2G控制系统的设计。

关键词：V2G模式电动汽车充放电控制思路探究

电动汽车在安全行驶过程中，需要电池提供充足的电能，而电池是一种储能元件，能够从系统吸取电能，并在电网负荷处于高峰的状态下，可以借助V2G技术将能量安全输送给系统。因此，在V2G模式下，主动探究电动汽车充放电控制思路，创新其控制策略，有效引導用户有序进行电动汽车的充放电，对提高电网运行的安全稳定性、接纳可再生能源的能力具有十分重大的现实意义。

1V2G技术阐述

1.1概念

V2G技术主要是借助电气、计算机、通信等多个学科的专业知识和技能，实现电动汽车和电网互动。当电动汽车为空闲状态时，借助相应的蓄电池，有效储存能量，在智能电网的联通下完成削峰填谷，促进电动汽车有序充放电。

基于V2G模式下电动汽车电池作为储能单元，当其电量低于电网负荷时，借助电网能量流动，为电动汽车补充电量，促进其安全稳定运行。当电网负荷较高时，电动汽车处于空闲状态，借助相关电子设备反馈将电能有效输送给电网。当电动汽车不运行时和电网有效连接，当其达到相应数量的情况下，可以将这些电动汽车的蓄电池当作分布式储能单位，完成电网的基础服务。电动汽车和电网之间，借助多种方式进行联通，并在相对应的连接系统平台内，电能可以向电网有效转换部分火力发电、风能发电等部分可再生新能源的转换，促进两者之间的能量有效流动和利用[1]。电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，电价高时结合实际情况向电网售电，获得相应的经济收益。

1.2实现方式

（1）集中式V2G。通常情况下，电动汽车在大型场合的数量较多。可以将其看作一个群体，并结合当地电网运行的实际情况，对电量的需求，合理调度场合类的电动汽车，选择适宜的调度方式，对于各类汽车进行有序充放电，合理配置电能，有效缓解负荷增加的不良现象，提高电能利用率。当前较多企业应用了集中式V2G系统，将充电桩合理布置在大规模区域中心，有利于电动汽车有效完成充放电。相关学者对V2G技术进行深入研究，构建电网和电动汽车的应用平台，通过该平台发送调度信号，提高整个区域范围内电动汽车调度效果。（2）自治式V2G。其实现方法主要是借助连接设备，将一辆电动汽车和电网进行联通。电动汽车灵活性较高，在不同位置都能够停放，数量多且分散。在夜间设置V2G的充电器，结合电网电能供给需求，进行夜间电网互联、电能互补，有效突破时间和空间的局限性，但是该种实现方式需要两者具有一定的智能程序和技术[2]。（3）基于微网实现方式。我国科学技术迅速发展，智能电网不断完善，增加了微电网频率，借助分布式电源等不同类型的平台，形成小型配电系统，具有自动控制、保护管理等多项功能。结合微电网和V2G的特点，将电动汽车当作储能设备有效连接微电网。4.基于更换电池的V2G实现方式。电动汽车换电站中包含较多更换的电磁，在确保部分电池电量充足，满足用户的换电需求，能够集中利用其他电池，优化电网运行，形成大容量储能系统，提高电网的基础性服务。该种实现方式无需向电网接入电动汽车，对电动汽车的正常行驶不会产生任何影响，具有广阔的应用前景。

2V2G双向充放电装置结构

充放电装置在V2G系统中具有十分重要的作用，是核心装置，能够保持能量能够顺利地双向流动，进一步保障信息能够双向发送、接收，高效地完成充放电动作，保证系统处于安全稳定的运行状态。其中双向变换器在实际应用中，能够更加精准控制电池的整体过程，在电动汽车充放电的过程中起到良好的调节作用，延长电池的使用周期。

电动汽车的蓄电池存储能源，可以通过单级式、双级式V2G变换器交换能量。系统在车载动力不同时，发出相对应的指令进行正常工作。如，充电的过程中，系统形成直流电，抵消谐波电流，实现电流正弦化；放电的过程中，系统产生一定的电压，借助变换器进行针对性处理后并网，完成电动汽车电池放电。

2.1AC-DC变换器拓扑结构

电动汽车在V2G系统中进行充放电，经历过程存在一定差异性，而AC-DC变换器具有良好的应用效果，能够满足各项功能需求。选用双向AC-DC变换电路的过程中，综合分析电路设计功能是否符合要求，并考虑相应控制措施涉及的相关问题。AC-DC电路需要完成的功能主要体现在以下几个方面：电动汽车充电中，在AC-DC变换电路中经过电网侧电压时，将其有效转变为直流