一种电动汽车双向传输智能充电桩制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车与电网互联且能双向传输功率的智能充电桩系统，该充电桩系统包括信息提取模块、检测模块、计算模块、双向传输模块、快速充电模块。本发明专利技术所述的充电桩及其充电方法，可以实现电动汽车与电网功率的双向传输，利用电动汽车的大容量储能设备，对电网频率波动进行调节，为智能电网的稳定性提供备用方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车双向传输智能充电粧，属于电力

技术介绍
随着电动汽车的商业化，电动汽车与电网相连V2G(vehicle to grid)之间的影响 也受到关注。电动汽车配备的大容量储能装置可以很好的成为电网的分布式储能设备。通 过电动汽车与电网相连，来解决分布式能源功率波动引起的电网频率偏移的问题。对电动 汽车采用预设智能充电控制，将处于闲置状态的电动汽车结合在一起，通过充电粧对电网 进行双向的功率传输，以此来对电网频率偏移进行抑制。 电动汽车充电粧，是一种固定安装在电动汽车外、与电网连接，为电动汽车车载充 电机提供电源的供电装置。传统充电粧包括：粧体、电气模块、保护模块和计量模块。粧体 包括外壳和人机交互界面，根据安装方式的不同，粧体可以分为落地式粧体和挂臂式粧体 两种。电气模块包括充电插座、供电电缆、电源转接端子排等。计量模块包括电能表、计费 管理系统、读卡装置等。传统的充电粧主要是对电动汽车进行单一的充电功能，而没有考虑 到与电网进行交互，这也是智能电网的重要研究方向，因此，本专利技术人对此进行研究，专门 开发出针对电动汽车与电网的双向传输功率的智能充电粧。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供充电粧一种双向传输的功能，通过多个模块的信息交互以 及控制，为电动汽车接入电网得到实现，为接入新能源引起的电网频率波动进行抑制。 为了实现上述目的，本专利技术的解决方案是： 一种用于电动汽车与电网互联且能双向传输功率的充电粧系统，该充电粧系统包 括信息提取模块、检测模块、计算模块、双向传输模块、快速充电模块。所述信息提取模块从 车主接受信息，与计算模块相连，所述检测模块通过输电线与电动汽车相连，检测信息与计 算模块、双向传输模块和快速充电模块相连，所述计算模块根据信息提取模块与检测模块 的数据，分别与双向传输模块和快速充电模块相连，双向传输模块分别与计算和快速充电 模块相连。 所述信息提取模块，需要从车主或者用户侧得到预先设定的充电时间T，以及在离 开时所需达到的电动汽车充电状态S0C1。根据提取的两个参数，与所述的计算模块相连。 所述的检测模块，根据充电粧与电动汽车相连的输电线，检测电动汽车中电池组 的SOC状态S0C2,以及与电网相连，检测电网当前频率与额定频率的差值f。根据提取的两 个参数，与所述的计算模块相连。 所述的计算模块，与所述的信息提取模块和检测模块相连，根据所述的信息提取 模块传输的参数T和SOCl以及所述检测模块传输的参数S0C2,计算快速充电方式下，电池 组从S0C2状态充电至所需的SOCl的时间T1，计算电动汽车的闲置时间T2 = T-T1，判定时 间T2是否大于30分钟。 所述的计算模块，在判定时间T2在大于30分钟时，与所述的双向传输模块相连。 所述的双向传输模块，与所述的计算模块和检测模块相连，根据所述的计算模块 传输的信号Τ2,以及所述的检测模块传输的S0C2和f，对电动汽车的电池组与电网相连采 取下垂控制。所述的下垂控制是在跟踪电网频率偏移f的基础上，控制所述充电粧对电动 汽车电池组进行充放电控制，在电网频率偏移f>〇时，电动汽车充电，在电网频率偏移f〈〇 时，电动汽车电池组放电。所述的电池组SOC平衡控制，是对所述的电池组SOC状态进行监 控，保证在充放电过程中，电池组不会出现过充或者过放的现象。 所述的快速充电模块，分别与所述的计算模块、双向传输模块和检测模块相连，在 所述的计算模块判定闲置时间T2〈0时，进入快速充电模块，在所述的双向传输模块结束闲 置时间Τ2之后，进入快速充电模块，所述的检测模块给所述的快速充电模块提供电动汽车 电池组当前SOC状态S0C2。所述的快速充电模块主要对电动汽车电池组进行大电流的快速 充电，与所述的双向传输模块充电方式最大的不同在于只进行充电而不再投入电网进行调 频。【附图说明】 图1为本实施例的电动汽车双向传输充电粧模块不意图。 图中：1一信息提取模块，2-检测模块，3-计算模块，4一双向传输模块，5-快速 充电模块。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步描述。 如图1所示，本专利技术提供的一种电动汽车双向传输充电粧，包括信息提取模块、检 测模块、计算模块、双向传输模块、快速充电模块，所述信息提取模块从车主接受信息，与计 算模块相连，所述检测模块通过输电线与电动汽车相连，检测信息与计算模块、双向传输模 块和快速充电模块相连，所述计算模块根据信息提取模块与检测模块的数据，分别与双向 传输模块和快速充电模块相连，双向传输模块分别与计算和快速充电模块相连。整个充电 过程从车主或用户开始使用充电粧并输入预定信息开始，至车主或用户开车离开充电粧为 止。 电网的供需不平衡可以通过检测所述充电粧与电网相连的插座的频率偏移f获得，因此电动汽车与电网相连产生的功率Pv2e可以根据频率偏移f的下垂特性进行控制，可 得： 其中电动汽车电池组所能输出和接收的最大功率Pniax受到充电粧的特性限制，电 动汽车与电网相连系数Kv2s通过权衡负载频率控制LFC(load frequency control)和电池 组SOC的波动范围来确定。当电池组SOC接近满值，要限制大功率充电，在较长时间的电动 汽车与电网相连里，考虑到所述频率偏移f不为零和所述电动汽车电池组损耗，假设电池 组SOC可以准确的估计可得： 其中Kniax为最大电动汽车与电网相连系数，SOC _、S0ClOT、S0Chlgh、SOCniaAv别为 所述电动汽车电池组SOC状态为最低值（10% )、较低值（20% )，较高值（80% )、最高值 (90 % )，η代表电池组SOC状态保持在50 %。 为了满足所述车主和用户预先设定的充电时间T和S0C1，假如预定的充电时间较 短，则采用快速充电方式，以最大的放电功率充电。在预设充电时间充足时，则采用下垂控 制来减小频率偏移。可通过下式表示： 其中Psc为电池组的充电功率。【主权项】1. 一种电动汽车双向传输智能充电粧，其特征在于：包括信息提取模块、检测模块、计 算模块、双向传输模块、快速充电模块，所述信息提取模块从车主接受信息，与计算模块相 连，所述检测模块通过输电线与电动汽车相连，检测信息与计算模块、双向传输模块和快速 充电模块相连，所述计算模块根据信息提取模块与检测模块的数据，分别与双向传输模块 和快速充电模块相连，双向传输模块分别与计算和快速充电模块相连。2. 如权利要求1所述的信息提取模块，其特征在于提取车主输入的充电时间与要求达 到的充电状态，并将信息传输至所述的计算模块。3. 如权利要求2所述的检测模块，其特征在于检测电动汽车电池组SOC状态与电网频 率偏移f，并将检测信息传输至所述的计算模块、双向传输模块、快速充电模块。4. 如权利要求3所述的计算模块，其特征在于根据所述信息提取模块与检测模块传输 的信息判断电动汽车是接入所述的双向传输模块，或者接入所述的快速充电模块。5. 如权利要求4所述的双向传输模块，其特征在于根据所述检测模块提供的SOC值与 电网频率偏移值f，对电动汽车与电网相连采用下垂控制，对电动汽车电池组采用SOC平衡 控制。6. 如权利要求4所述的快速充电模块，其特征在于根据所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车双向传输智能充电桩，其特征在于：包括信息提取模块、检测模块、计算模块、双向传输模块、快速充电模块，所述信息提取模块从车主接受信息，与计算模块相连，所述检测模块通过输电线与电动汽车相连，检测信息与计算模块、双向传输模块和快速充电模块相连，所述计算模块根据信息提取模块与检测模块的数据，分别与双向传输模块和快速充电模块相连，双向传输模块分别与计算和快速充电模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏向阳，孔祥霁，张贵涛，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43