本发明专利技术属于微电网、无线电能传输技术、电动汽车充电多学科相结合的研究与应用领域。具体提出一种利用光伏一蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统。提供一种通过对光伏一蓄电池的合理控制策略和电动汽车车载电池充电控制策略的方法，整个充电系统由三部分组成，包括：(a)光伏-蓄电池微电网系统，通过控制策略为无线电能传输部分提供稳定的电能；(b)谐振式无线电能传输系统，将(a)中的直流电通过DC/AC高频逆变器变为高频电压，通过无线电能传输系统将能量从发射端传到接收端；(c)电动汽车充电系统，将接收到的高频电压经过AC/DC变为直流电，经DC/DC控制器按照车载电池充电要求进行充电。通过对整个系统的合理控制，达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于微电网、无线电能传输技术、电动汽车充电多学科相结合的研究与应用领域。具体提出一种利用光伏一蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统。提供一种通过对光伏一蓄电池的合理控制策略和电动汽车车载电池充电控制策略的方法，整个充电系统由三部分组成，包括：(a)光伏-蓄电池微电网系统，通过控制策略为无线电能传输部分提供稳定的电能；(b)谐振式无线电能传输系统，将(a)中的直流电通过DC/AC高频逆变器变为高频电压，通过无线电能传输系统将能量从发射端传到接收端；(c)电动汽车充电系统，将接收到的高频电压经过AC/DC变为直流电，经DC/DC控制器按照车载电池充电要求进行充电。通过对整个系统的合理控制，达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。【专利说明】光伏-蓄电池微电网为电动汽车无线充电系统
本专利技术属于微电网、无线电能传输技术、电动汽车充电多学科相结合的研究与应用领域。具体涉及一种利用光伏-蓄电池通过无线电能传输方式为电动汽车充电的控制系统。
技术介绍
电动汽车(Electric Vehicles，简称EV)作为加快能源转型、实现低碳经济的重要途径，引起了越来越多国家的重视，汽车的电气化是未来发展的必然趋势。然而，电动汽车充电问题一直是制约电动汽车发展的关键性问题之一。首先，传统的电动汽车充电通常采用充电桩或充电站通过导线与电网进行有线连接(即电缆连接)，从电网获取电能为电动汽车进行常规充电、快速充电和换电，但是有线的充电方式存在易产生火花、易磨损、不易维护、不够灵活等弊端；其次，大规模的电动汽车接入电网势必会对电网的安全产生影响，而且根据我国电力系统的能源利用现状，通过电网对电动汽车充电，所产生的碳排放量并不比传统燃油汽车更低，并且也难以降低对传统化石燃料的依赖。 因此，本专利技术将微网与无线充电技术相结合应用到电动汽车充电系统中，可有效降低电动汽车充电对电网的冲击，同时解决了有线充电带来的一系列问题。本专利技术将对电动汽车的供电电源及充电方式提供新的方法，有效促进电动汽车的发展与普及。
技术实现思路
本专利技术正是应电动汽车充电的需求，针对以上问题，提出一种利用光伏-蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统。提供一种通过对光伏-蓄电池的合理控制策略和电动汽车车载电池充电控制策略的方法，达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。 为此，本专利技术采用如下的技术方案:光伏-蓄电池微电网为电动汽车无线充电系统，整个充电系统由三部分组成，包括:(a)光伏-蓄电池微电网系统，通过控制策略为无线电能传输部分提供稳定的电能；(b)谐振式无线电能传输系统，将(a)中的直流电通过DC/AC高频逆变器变为高频电压，通过无线电能传输系统将能量从发射端传到接收端；(C)电动汽车充电系统，将接收到的高频电压经过AC/DC变为直流电，经DC/DC控制器按照车载电池充电要求进行充电。 具体而言，具有如下的技术有益效果: I)由于采用非接触式传输电能，弥补了传统直接接触供电方式的弊端； 2)采用微电网有效减小大规模电动汽车充电对电网产生的威胁； 3)同时能够对新能源进行就地消纳，做到真正的‘零排放； 4)有助于提高能源系统整体运行的经济和环境效益。 【专利附图】【附图说明】 图1是微电网为电动汽车无线充电系统整体框图 图2为系统整体控制流程图。 图3光伏-蓄电池MPPT控制策略结构图。 图4电动汽车车载电池充电控制策略。 【具体实施方式】 图1是微电网为电动汽车无线充电系统整体框图，图2为其相应的系统整体控制流程图。其中光伏-蓄电池微电网系统如图1(a)所示，该系统采用清洁高效、安置方便的光伏与蓄电池组合，因此可有效解决光伏发电功率受光照和温度变化的影响。光伏系统直接与直流母线连接，蓄电池通过双向DC/DC并联在直流母线上，光伏的最大功率跟踪和蓄电池充放电由蓄电池侧的DC/DC完成，采用的控制器如图3所示。当电动汽车在白天充电时，将光伏最大功率跟踪电压Vmpp作为DC/DC升压的参考电压，通过光伏和蓄电池的协同工作，使光伏最大功率输出。夜间充电时，电动汽车只采用蓄电池充电。收发线圈的优化设计是电动汽车无线电能传输系统设计的核心部分，直接决定着无线电能传输的成功与否和传输的功率、效率。设计时需要满足:保持相同的固有谐振频率；具有较高的Q值。故无线电能传输部分1(b)采用SS型电路拓扑结构，它具有谐振频率不受源、副边耦合系数的影响，且更容易实现大功率传输的特点。电动汽车充电系统如图1(C)所示，该部分及无线接受线圈均安放在电动汽车上，AC/DC模块将接收到的高频电压整流、滤波变换成直流电，最后通过DC/DC控制器根据车载电池的需要为车载电池进行快速或慢速的恒压或恒流充电。根据车载电池充电特性设计控制策略主要控制策略如图4(a)所示。当车载电池端口电压较低时采用恒电流控制(图4(b))，随着车载电池电能增多，充电状态(SOC)发生变化，车载电池端口电压升高，当达到95%的车载电池额定电压时，由恒电流充电转换为恒电压充电图(4(c))。当车载电池电压达到其最大电压且充电电流小于其最小电流时，蓄电池充电已满，停止充电。【权利要求】1.提出一种利用光伏一蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统。提供一种通过对光伏-蓄电池的合理控制策略和电动汽车车载电池充电控制策略的方法，达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。2.根据权利要求1所述的光伏-蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统，能够达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。3.根据权利要求1所述的对光伏-蓄电池的合理控制策略，采用MPPT控制策略，将光伏最大功率跟踪电压Vmpp作为DC/DC升压的参考电压，通过光伏和蓄电池的协同工作，使光伏最大功率输出。4.根据权利要求1所述的电动汽车车载电池充电控制策略，随着车载电池电能增多，充电状态(SOC)发生变化，车载电池端口电压升高，当达到95%的车载电池额定电压时，由恒电流充电转换为恒电压充电。【文档编号】H02J7/00GK104348235SQ201410697361【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日 【专利技术者】肖朝霞, 刘杰 申请人:天津工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
提出一种利用光伏一蓄电池微电网为电动汽车进行无线充电的控制系统。提供一种通过对光伏‑蓄电池的合理控制策略和电动汽车车载电池充电控制策略的方法，达到使整个系统处于稳定、高效的运行状态。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖朝霞，刘杰，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。