摘要 由电池和其他储能设备(ESD)(例如超级电容器)供电的电动汽车(EV)有望在更可持续的未来发展中发挥重要作用。在此背景下,充电站(CS)应该成为电池充电的主要能源,并且严重依赖电力电子转换器。本文分析了一种用于 CS 应用的双向单相三级堆叠中性点钳位(3L-SNPC)转换器,该转换器可以根据电流流向充当整流器或逆变器。此外,得出的分析可以轻松扩展到三相版本的开发。考虑到 CS 能够整合公用电网和可再生能源,因此可以以高功率因数和降低电流谐波含量的方式吸收或向交流电网注入能量。双向拓扑的主要优点是,每个支路和中性点上都有三级电压波形,而与电动汽车电流互感器中使用的典型两级结构相比,滤波要求有所降低;所有半导体上的电压应力等于总直流链路电压的一半;在任何操作模式下,功率因数几乎为 1;直流链路电容器两端的电压是平衡的。本文介绍了功率和控制级的详细设计,并详细讨论了实验室原型的实验结果。
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