任务详情
1) 范围与产品定位
本工程方案严格不涉及V2G并网/并离网功能与相关认证，仅聚焦两部分：
① 车端“充放电一体接口”模块（合作方供货）：在同一物理端口实现交流充电（AC→车）与直流放电（车→DC）的安全切换与互锁；
② 我们的“PV直流模拟器”模块：将车端直流经隔离DC/DC与I-V曲线仿真后，输出到常规组串逆变器的PV端，并通过零反送控制避免向电网倒灌。
2) 系统总体架构（功能块）
[充放电一体接口(AC charge / DC discharge)] → [车端直流DC] → [隔离DC/DC + I-V曲线发生器] → [直流接触器/预充/IMD] → [PV端口(200–900Vdc)] → [并网逆变器PV端] → [家庭负载]
3) 边界声明（明确不做）
• 不做V2G并网/孤岛供电/并离网切换与认证；
• 不做车端双向协议栈（CCS-ISO15118-20/CHAdeMO的并网条目）；
• 不做家用微网主从控制；
• 不提供逆变器备电口的离网供电方案。
4) 与光伏逆变器的兼容点
• I-V曲线仿真：提供Voc/Isc/Vmpp/Impp，dI/dV<0，支持多模板；
• MPPT扰动适配：毫秒级响应，单峰曲线，避免误判；
• 启动/日落行为：可编程Voc先行与电流斜率；
• 漏电/对地电容：可调共模电容与泄放网络，通过自检；
• AFCI协同：纹波频谱规避；
• 必要时预留RSD触发接口（法规地区）。
5) 电气指标（V1样机建议，3.5kW）
• 车端直流输入：250–430Vdc（V2可扩至800V），最大20–25A；
• PV输出窗口：200–900Vdc可调；最大10–12A；
• 纹波/动态：≤1%rms，扰动响应<5ms；
• 效率：≥94%（SiC优先）；
• 绝缘：≥3.0kVdc，加强绝缘；
• EMC：CISPR 11/32 A类预指标；
• 散热：3.5kW风冷；工作温度：-20~+50°C。
6) 安全与合规（与V2G无关）
• 产品安全：参考IEC/EN 62109-1/-2（以PV电源/组件模拟器为对标对象）；
• 绝缘监测IMD：IEC 61557-8；
• 接触器/预充：双切+焊粘检测，带放电回路；
• 并网合规：由既有并网逆变器承担（本产品仅在直流侧）。
7) 关键硬件设计要点
• 隔离DC/DC：移相全桥/LLC，SiC器件；
• I-V发生器：LUT+单二极管模型；
• PV等效网络：可切换共模电容/泄放电阻；
• 保护：熔断/TVS/浪涌/反接；
• 互锁与预充：机械+电子；
• 接口：MC4兼容、急停、RSD触发、CT/表计输入。
8) 关键软件/控制策略
• 三环控制：I-V外环/电流PI/移相内环；
• MPPT适配：扫描频率识别与斜率限制；
• 场景：日出/日落斜率、阴影扰动；
• 零反送闭环：CT或智能电表采样P_grid，输出功率限幅至≈0；
• 安全状态机：Ready→Precharge→Voc→Current Enable→Run；故障→关断。
9) 充放电一体接口（合作方）
• 功能：同一物理端口实现AC充电与DC放电的安全切换；
• 互锁：物理互锁+电子互锁，防带载切换；
• 预充：软启动抑制浪涌；
• 通信：向我方设备提供SoC与允许功率（干接点/CAN择一）；
• 合规：满足当地插拔与安全要求（不涉并网认证）。
10) 原型验证计划（不含V2G）
1) 台架：使用商用PV模拟电源记录目标逆变器启动/MPPT行为；
2) 功率样机：3.5kW DC/DC+I-V算法板卡，联调单台逆变器；
3) 安全与失效：短/开路、热插拔误操作、IMD故障注入、AFCI误报验证；
4) 系统联调：充放一体接口→我方设备→逆变器PV端→家庭；
5) 现场试点：1周数据采集与零反送稳定性验证。
