电动汽车智能充放电控制及计量装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车智能充放电控制及计量装置、系统及方法，包括充放电控制装置和充放电计量装置，充放电控制装置和充放电计量装置均可安装于充电桩或电动汽车上，且充放电控制装置包括控制芯片，控制芯片连接有输入模块、输出模块、控制辅助电路模块和第一通讯模块；充放电计量装置包括计量芯片，计量芯片连接有第二通讯模块、显示模块、人机交互模块、双向电能计量模块和计量辅助电路模块。本发明专利技术能够获得用户个性化的充放电需求，提高用户参与电网调度的积极性。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车智能充放电控制及计量装置、系统及方法
本专利技术属于电动汽车智能充放电
，尤其是涉及一种电动汽车智能充放电控制及计量装置、系统及方法。
技术介绍
近年来，随着中国经济的快速发展，电力负荷急剧增加，国内电网46在峰荷时段的缺电现象日益严重，调峰电源容量不足严重地影响了系统的供电质量和系统的经济效益。此外，目前国内外电动汽车的发展日趋成熟，研究表明：由于大部分车辆90％的时间是处于停驶状态，因此，有人提出电动汽车不仅是电力使用者电动汽车处于充电状态；，而且还可以作为可移动的分布式储能装置，在满足电动汽车用户行驶需求的前提下，作为储能装置向电网输送功率电动汽车处于放电状态；。这种电动汽车与电网的互动被称为V2GVehicletoGrid；技术。现在的V2G通常是指电动汽车与电网互动的一个系统，该系统的特点是在电动汽车需要充电时，由电网提供电能，当电动汽车停泊时，接入电网，并且可以将电能反馈给电网。对于分布式储能电源的充电放电来说，电动汽车既是负荷又是储能电源，大规模电动汽车的自主充放电行为将会增加分布式储能电源负曲线的峰谷；而电动汽车充放电行为的可调特性，又为分布式储能电源负曲线的削峰填谷提供了新的方法。为此，研究并应用大规模电动汽车自主充放电行为及调控电动汽车的充放电行为，并引导电动汽车在空闲时来反反馈网作为分布式储能电源的削峰填谷，具有非常重要的意义。通过使用具有V2G功能的电动汽车作为储能设备，将电网中负荷低谷时段的剩余电能转化为日间用电高峰时段的电能，在电力系统中承担着“削峰填谷”的作用。但是现有技术的V2G充电站对电动汽车的充放电控制都是直接按照代理商的设定，也就是分布式储能管理中心的反馈需求信号或充电信号直接对电动汽车进行充放电，不考虑用户侧的需求，并且车主在将自己的电动汽车参与调度的过程中看不到调度收益，极大影响车主参与调度的积极性。为了更好地利用电动汽车充放电的可调性来降低用电压力，达到削峰填谷目的，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种智能电网管理系统[申请号：CN201820172533.1]，包括：能量管理系统，用于调配光伏发电系统、风力发电系统、充电站、V2G电站中的生产的能量；能量管理系统与储能系统连接，用于控制储能系统储存和/或支配能量；光伏发电系统，被配置为接入380V母线；风力发电系统，被配置为接入380V母线；储能系统，被配置为接入380V母线；充电站，被配置为将充电设备接入380V母线；V2G电站，被配置为接入380V母线。上述方案综合调配多种能源，深入挖掘电动汽车在协助电力系统促进风能和太阳能等可再生能源消纳方面潜力，利用智能充放电设备实践电动汽车与电网双向互动的协调控制，最大限度的提高资源利用率。但是上述方案的能量管理系统用于调配光伏发电系统、风力发电系统、充电站、V2G电站中的生产的能量，并没有提供针对V2G电站基于用户的充放电控制和计量装置，并且上述方案存在结构复杂，设计成本高，不便于车主用户侧使用，同时仍然没有解决车主的个人需求，无法同时根据电动汽车、车主和电网调控三方控制电池充放电。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种电动汽车智能充放电控制及计量装置；本专利技术的另一目的是针对上述问题，提供一种分布式储能电源系统；本专利技术的另一目的是针对上述问题，提供一种基于上述电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种电动汽车智能充放电控制及计量装置，包括充放电控制装置和充放电计量装置，所述充放电控制装置和充放电计量装置均可安装于充电桩或电动汽车上，且所述充放电控制装置包括控制芯片，所述控制芯片连接有输入模块、输出模块、控制辅助电路模块和第一通讯模块；所述充放电计量装置包括计量芯片，所述计量芯片连接有第二通讯模块、显示模块、人机交互模块、双向电能计量模块和计量辅助电路模块。在上述电动汽车智能充放电控制及计量装置中，所述第一通讯模块包括无线通信模块；所述输入模块包括控制按键电路和电池荷电状态测量电路；所述输出模块包括第一LED显示屏和第一状态指示灯；所述控制辅助电路模块包括电源电路和时钟电路。在上述电动汽车智能充放电控制及计量装置中，所述第二通讯模块包括CAN接口和RS485接口；所述显示模块包括第二LED显示屏和第二状态指示灯；所述人机交互模块包括IC读卡器、触摸显示屏和交互按键电路；所述双向电能计量模块包括电能计量芯片及与所述电能计量芯片相连的电流采样电路和电压采样电路；所述计量辅助电路模块包括电源电路和时钟电路。在上述电动汽车智能充放电控制及计量装置中，所述充放电计量装置和充放电控制装置均连接于V2G电站后台管理系统；所述充放电控制装置和充放电计量装置为一体结构，且所述控制芯片和计量芯片为同一单片机芯片；所述计量辅助电路模块和控制辅助电路模块为同一辅助电路模块；所述显示模块、人机交互模块、输出模块和输入模块的操作和显示面板均位于同一控制面板上。一种分布式储能电源系统，包括分布式电源、负荷、V2G电站、无功补偿装置、变压器、电网，以及所述的电动汽车智能充放电控制及计量装置和APP模块，所述电动汽车智能充放电控制及计量装置安装在电动汽车或充电桩上且连接所述APP模块和V2G电站，所述分布式电源、负荷、V2G电站、无功补偿装置均直接或间接连接于变压器的低压侧母线，所述电网连接于所述变压器的高压侧母线。一种基于电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法，包括：S1.电动汽车通过V2G电站的充电桩接入电网，并接收车主上传的充放电控制参数；S2.根据充放电控制参数控制电动汽车为放电形式或充电形式。在上述的电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法中，在步骤S1中，所述充放电控制参数包括取车时间、未来行驶里程、期望放电电价和期望充电电价参数，且用户通过充放电控制装置或APP模块输入所述充放电控制参数。在上述的电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法中，步骤S2具体包括：S21.对所述电动汽车的电池荷电状态信息实时测量；S22.若当前电池荷电状态大于未来里程行驶所需的荷电状态，且当前电网放电电价大于期望放电电价，则控制电池为放电形式。S23.若当前电池荷荷电状态小于未来里程行驶所需的荷电状态，且当前电网充电电价小于期望充电电价，则控制电池为充电形式；S24.在取车时间前的未来里程行驶所需电池荷电状态的充电时间段内控制电池为强制充电形式。在上述的电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法中，在步骤S2中还包括：在充放电的过程中通过LED显示屏显示取车时间、未来里程、期望放电电价、期望充电电价，以及实时电动汽车充电电价和放电电价；通过多个状态指示灯分别指示充电状态、放电状态、充放电完成状态以及工作正常状态和无线通讯状态；且当接收到V2G电站的反馈需求信息时执行步骤S22；当接收到V2G电站的充电需求时执行步骤S23。在上述的电动汽车智能充放电控制及计量装置的控制及计量方法中，在步骤S2之前还包括：在车主放车刷IC卡时读取所述IC卡信息；在步骤S2的充放电过程中持续记录电动汽车的充放电信息，并在车主取车刷IC卡时根据记录信息更新所述IC卡信息。本专利技术的优点在于：对V2G电站增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车智能充放电控制及计量装置，其特征在于，包括充放电控制装置(1)和充放电计量装置(2)，所述充放电控制装置(1)和充放电计量装置(2)均可安装于充电桩或电动汽车上，且所述充放电控制装置(1)包括控制芯片(11)，所述控制芯片(11)连接有输入模块(12)、输出模块(13)、控制辅助电路模块(14)和第一通讯模块(15)；所述充放电计量装置(2)包括计量芯片(26)，所述计量芯片(26)连接有第二通讯模块(21)、显示模块(22)、人机交互模块(23)、双向电能计量模块(24)和计量辅助电路模块(25)。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车智能充放电控制及计量装置，其特征在于，包括充放电控制装置(1)和充放电计量装置(2)，所述充放电控制装置(1)和充放电计量装置(2)均可安装于充电桩或电动汽车上，且所述充放电控制装置(1)包括控制芯片(11)，所述控制芯片(11)连接有输入模块(12)、输出模块(13)、控制辅助电路模块(14)和第一通讯模块(15)；所述充放电计量装置(2)包括计量芯片(26)，所述计量芯片(26)连接有第二通讯模块(21)、显示模块(22)、人机交互模块(23)、双向电能计量模块(24)和计量辅助电路模块(25)。2.根据权利要求1所述的电动汽车智能充放电控制及计量装置，其特征在于，所述第一通讯模块(15)包括无线通信模块(151)；所述输入模块(12)包括控制按键电路(121)和电池荷电状态测量电路(122)；所述输出模块(13)包括第一LED显示屏(131)和第一状态指示灯(132)；所述控制辅助电路模块(14)包括电源电路(141)和时钟电路(142)。3.根据权利要求1所述的电动汽车智能充放电控制及计量装置，其特征在于，所述第二通讯模块(21)包括CAN接口(211)和RS485接口(212)；所述显示模块(22)包括第二LED显示屏(221)和第二状态指示灯(222)；所述人机交互模块(23)包括IC读卡器(231)、触摸显示屏(232)和交互按键电路(233)；所述双向电能计量模块(24)包括电能计量芯片(241)及与所述电能计量芯片(241)相连的电流采样电路(242)和电压采样电路(243)；所述计量辅助电路模块(25)包括电源电路(141)和时钟电路(142)。4.根据权利要求1所述的电动汽车智能充放电控制及计量装置，其特征在于，所述充放电计量装置(2)和充放电控制装置(1)均连接于V2G电站后台管理系统；所述充放电控制装置(1)和充放电计量装置(2)为一体结构，且所述控制芯片(11)和计量芯片(26)为同一单片机芯片(3)；所述计量辅助电路模块(25)和控制辅助电路模块(14)为同一辅助电路模块(31)；所述显示模块(22)、人机交互模块(23)、输出模块(13)和输入模块(12)的操作和显示面板均位于同一控制面板上。5.一种分布式储能电源系统，其特征在于，包括分布式电源(41)、负荷(42)、V2G电站(43)、无功补偿装置(44)、变压器(45)、电网(46)，以及权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王定富，毛卓越，毛勇，虞杰，樊巍，曾小明，王旋，张梁，冯婧，
申请(专利权)人：杭州继高电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33