《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Dynamic current control of High-Gain Buck-Boost power transfer for electric Vehicle-to-Vehicle (V2V) charging with PV integration
编辑推荐：
本文针对电动汽车车对车(V2V)充电中传统恒流(CC)及多级恒流(Multi-CC)方法无法充分利用可变光伏(PV)功率的问题，提出了一种结合高增益二次型降压-升压(QBB)转换器和增强型增量电导(InC)MPPT算法的动态电流控制策略。研究通过处理器在环(PIL)仿真验证，该系统在变化条件下实现了更稳定的电压调节、更高的充电效率(+0.056% SoC改善)和更优的能源管理，为可持续离网电动交通提供了高效解决方案。
随着全球能源转型加速，电动汽车(EV)已成为 decarbonising 道路运输的关键技术，其碳排放占全球能源相关排放的15%以上。然而，电动汽车的普及面临着充电基础设施不足、充电效率低下等挑战。特别是在偏远地区或紧急情况下，电网依赖型充电站往往无法满足需求。传统恒流(CC)和多级恒流(Multi-CC)充电方法采用固定或阶梯式充电曲线，难以适应太阳能辐照度的实时变化，导致光伏(PV)能量利用率低下。此外，现有V2V充电系统通常受限于特定电压匹配条件（如Buck型要求源车电压高于目标车），制约了不同电压等级车辆间的灵活能量交互。
为解决这些痛点，Mustafa ?nci团队在《Sustainable Energy Technologies and Assessments》上发表研究，提出了一种融合光伏发电的高效离网V2V充电系统。该系统创新性地采用高增益二次型降压-升压(QBB)转换器，配合动态电流控制算法，实现了在不同辐照度和车辆荷电状态(SoC)条件下的智能能量调度。研究表明，这种"光伏优先、车辆备用"的双模供电策略，相比传统方法能提升充电效率并增强系统鲁棒性。
关键技术方法主要包括：1) 基于Delfino? C28x实验者开发板的处理器在环(PIL)数字实现平台；2) 具备宽电压转换范围(增益为D(1+D)/(1-D)2)的QBB转换器拓扑；3) 集成增强型InC-MPPT算法的动态电流控制策略；4) 根据辐照度阈值(400 W/m2)和SoC阈值(源车50%，负载车30%)的智能模式切换机制。
Proposed High-Efficiency off-board V2V design
研究人员设计了一种离板DC/DC转换单元，其核心是包含2个开关管、3个二极管、3个电感和4个电容的QBB转换架构。该拓扑通过同步控制开关管S1和S2，在导通模式(Mode I)下存储电感能量，在关断模式(Mode II)下传递能量，实现双向升降压功能。相比传统Sepic、DAB等拓扑，该设计在保持12个元件数量的同时，获得了更高的电压增益和更广的适用电压范围。
Energy supply Units: BEV and PV
供能单元采用Suniles TS-M365-75型光伏板(75W/24.62V)和锂离子电池组(72V/3Ah)双源结构。光伏功率计算引入辐照度(G/Gnom)和温度系数(α)修正因子，电池建模为带内阻(0.24Ω)的电压源。通过方程(1)(2)分别量化光伏输出和电池放电特性，为能量调度提供理论依据。
Charging Methodology: Proposed control
控制算法建立三层决策机制：首先检测负载车SoC是否低于30%启动充电；其次比较实时辐照度与400 W/m2阈值，优先启用光伏供电；最后校验源车SoC高于50%时才允许V2V模式。在光伏激活时，采用改进InC-MPPT算法，通过监测ΔIpv/ΔVpv与-Ipv/Vpv的关系动态调整工作点（公式8-10），而电池供电模式则通过PI控制器（公式13）实现恒流输出。
Performance results
仿真结果表明：在辐照度从0到1000 W/m2变化场景下，系统能平滑切换供电源。当光伏工作时，QBB转换器将20V光伏电压升压至51V输出，占空比D=0.47；电池供电时则实现80V至51V的降压转换(D=0.26)。输出电压波动始终控制在±1V内，证实了控制的稳定性。横向对比显示，动态控制法的SoC提升量(20.056%)优于Multi-CC(20.053%)和CC方法(20.036%)，且充电电压/电流曲线更平滑。
该研究通过智能融合光伏与V2V充电技术，突破了传统充电设施的空间限制。QBB转换器的高增益特性解决了不同电压平台车辆间的兼容性问题，而动态电流控制算法显著提升了可再生能源的利用率。特别在辐照度突变场景下，系统能在100ms内完成供电源无缝切换，这为应急救援、偏远地区供电等离网场景提供了技术支撑。未来可通过优化MPPT响应速度和扩展多车并联充电功能，进一步推动电动交通网络的去中心化发展。
