帶儲能階段的直流母線電壓均衡電動汽車充電站

插電式混合動力和純電動汽車有很大替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的潛力。盡管近幾年電動汽車的數(shù)量不斷增加，但仍面臨電池充電時間過長，續(xù)航能力有限（通常低于200公里）和缺乏公共快速充電基礎(chǔ)設(shè)施等問題。為了大規(guī)模地普及電動汽車，需要考慮電網(wǎng)的供應(yīng)能力。如今，汽車的主要能源來源是汽油供應(yīng)鏈，但將逐漸轉(zhuǎn)移到電力上，如果不妥善處理，實際電力系統(tǒng)將無法滿足這一需求。

為了解決大規(guī)模使用電動汽車對電網(wǎng)造成的影響，目前已經(jīng)有科研人員進(jìn)行了一些研究，但是研究主要是基于傳統(tǒng)緩慢充電的電動汽車。文中預(yù)測快速充電方法有較大潛力，因為它會為駕駛員提供更多靈活性，但會造成瞬時電能需求過多。此外，為了在高峰時段減少公用電網(wǎng)的電力消耗，充電站中儲能系統(tǒng)（ESS）的存在越來越受到關(guān)注。

本文提出了一種新的平衡方式，可在電網(wǎng)中采用中性點箝位變換器實現(xiàn)兆瓦級電動汽車充電站的平衡。所提出的平衡方式加入一個能量存儲階段，連接兩個直流母線進(jìn)行互補(bǔ)平衡。它提出了一種通用的平衡結(jié)構(gòu)，不管采用哪種ESS，都可以達(dá)到平衡，可以減少系統(tǒng)的硬件需求，最大限度地提高ESS的使用。此外，為了防止不對稱操作時輸入電流中偶數(shù)階諧波的出現(xiàn)，提出了一種中央變換器的交替開關(guān)序列。

使用超級電容器作為ESS，已進(jìn)行試驗驗證，但這個方法可以擴(kuò)展到不同的ESS。此外試驗表明，交替開關(guān)序列允許執(zhí)行互補(bǔ)平衡，同時保證電流中不存在偶數(shù)階諧波。