基于分布式V2G技术的多端口直流充电系统及分层充电管理策略 Shahid Jaman, Amin Dalir, Thomas Geury, Mohamed El-Baghdadi, Omar Hegazy

《World Electric Vehicle Journal》：Distributed V2G-Enabled Multiport DC Charging System with Hierarchical Charging Management Strategy Shahid Jaman, Amin Dalir, Thomas Geury, Mohamed El-Baghdadi and Omar Hegazy

　　

摘要

本文提出了一种基于分布式V2G技术的多端口直流充电系统，该系统采用了分层充电管理策略。与传统的集中式电源转换器架构不同，所提出的系统将双向电源转换器分布在各个多端口充电设备中，每个设备都配备了本地充电功率管理装置。这种架构提高了系统的可扩展性、容错能力和运行灵活性，同时支持车辆级充电和V2G服务。系统引入了一个分层控制框架，包括高层的最优充电调度、中层的分散充电设备之间的功率协调以及低层的转换器控制。关键组成部分是模块化电源单元，这些单元可以动态配置和扩展，为不断增长的电动汽车市场提供了一种经济高效且适应性强的解决方案。从45千瓦模块化直流充电原型机获得的实验结果表明，与非模块化充电器相比，在额定功率下效率提高了2%。此外，优化的充电策略使整体充电成本降低了约11%，峰值负载需求减少了约31%。实验还验证了在充电和V2G运行过程中，系统能够实现稳定的双向功率流动、有效的功率共享以及总谐波失真在规范范围内的控制。该原型机已在实验室环境中进行了验证，以确认所提出的充电系统的有效性。