带储能阶段的直流母线电压均衡电动汽车充电站

插电式混合动力和纯电动汽车有很大替代传统内燃机汽车的潜力。尽管近几年电动汽车的数量不断增加，但仍面临电池充电时间过长，续航能力有限（通常低于200公里）和缺乏公共快速充电基础设施等问题。为了大规模地普及电动汽车，需要考虑电网的供应能力。如今，汽车的主要能源来源是汽油供应链，但将逐渐转移到电力上，如果不妥善处理，实际电力系统将无法满足这一需求。

为了解决大规模使用电动汽车对电网造成的影响，目前已经有科研人员进行了一些研究，但是研究主要是基于传统缓慢充电的电动汽车。文中预测快速充电方法有较大潜力，因为它会为驾驶员提供更多灵活性，但会造成瞬时电能需求过多。此外，为了在高峰时段减少公用电网的电力消耗，充电站中储能系统（ESS）的存在越来越受到关注。

本文提出了一种新的平衡方式，可在电网中采用中性点箝位变换器实现兆瓦级电动汽车充电站的平衡。所提出的平衡方式加入一个能量存储阶段，连接两个直流母线进行互补平衡。它提出了一种通用的平衡结构，不管采用哪种ESS，都可以达到平衡，可以减少系统的硬件需求，最大限度地提高ESS的使用。此外，为了防止不对称操作时输入电流中偶数阶谐波的出现，提出了一种中央变换器的交替开关序列。

使用超级电容器作为ESS，已进行试验验证，但这个方法可以扩展到不同的ESS。此外试验表明，交替开关序列允许执行互补平衡，同时保证电流中不存在偶数阶谐波。