一种充电桩充放电控制方法及充放电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种充电桩充放电控制方法及充放电系统，该方法包括：检测电动汽车的充电需求；若电动汽车有充电需求，则检测储能电源的电量状态；若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若储能电源的电量状态不大于设定电量阈值，则电网将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若电动汽车没有充电需求，则根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向。在本发明专利技术中，当电动汽车有充电需求时，优先采用储能电源给电动汽车充电，只有在储能电源的电量不充足的情况下，才采用电网给电动汽车充电，在保证电动汽车充电需求的情况下，有效提高了储能电源的利用率。

A charge and discharge control method and charge and discharge system of charge pile

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩充放电控制方法及充放电系统
本专利技术涉及一种充电桩充放电控制方法及充放电系统，属于电力电子技术和储能

技术介绍
近年来，随着世界范围内对能源紧张与环境问题的日趋关注，电动汽车的发展成为热点，我国电动汽车产业的发展更是形势大好。发展电动汽车，必然离不开充电基础设施的建设。快速充电是解决电动汽车续航问题的方法，是未来大力发展的方向，但是快充负荷将影响电网的电能质量和安全稳定运行。在有些地区，由于充电桩的投资与建设日益增多，但大部分充电桩长期处于空闲状态，导致充电桩存在分布广和利用率低的问题。而在一些区民区内，充电桩的数目却明显不能够满足较多电动汽车的充电需要，且由于普通的充电桩多为单向充电模式，这就要求在小区内增加充电桩的数量，不仅需要增加配电设备容量，会涉及复杂的工程改造问题，也会导致电网负荷谷差增大，影响电网的电能质量。因此，如何在保证电网电能质量不受充电负荷接入影响的情况下，合理使用充电桩，并提高充电桩的利用效率，已成为智能快速充电桩设计首先考虑的问题。申请公布号为CN108146284A的中国专利技术专利申请文件公开了一种固定式电动汽车充电装置及其充电方法，采用电网电源给用电设备和储能电池供电；当电路系统故障后，采用储能电池给用电设备供电。但是，由于该固定式电动汽车充电装置及其充电方法只有在电网故障的情况下，才由储能电池向用电设备也就是电动汽车充电，而电网故障的可能性较低，这样就导致作为储能电源的储能电池的利用率极低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种充电桩充放电控制方法及充放电系统，用以解决储能电源的利用率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种充电桩充放电控制方法，包括如下步骤：检测电动汽车的充电需求；若电动汽车有充电需求，则检测储能电源的电量状态；若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则电网将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若电动汽车没有充电需求，则根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向。本专利技术的有益效果是：当需要给电动汽车进行充电时，若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，也就是储能电源的电量充足，则直接采用储能电源给电动汽车充电，只有在储能电源的电量不充足的情况下，才采用电网给电动汽车充电，在保证电动汽车充电需求的情况下，有效提高了储能电源的利用率。进一步的，为了避免电网波动，提高电能质量，所述根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向包括：若电网处于峰电期，则检测储能电源的电量状态：若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电网。进一步的，为了防止储能电源在电量不足的情况下输出电能，若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则不动作。进一步的，为了在电网电能充足的情况下，保证储能电源的电量，所述根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向包括：若电网不处于峰电期，则检测储能电源的电量状态：若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则电网将电能输出给储能电源，为储能电源充电。进一步的，为了防止不必要的电能传输，若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则不动作。基于上述的充电桩充放电控制方法，本专利技术还提供了一种充电桩充放电系统，包括双向AC/DC模块、开关切换模块、储能电源模块和用于连接电动汽车以为电动汽车充电的电动汽车充电模块；所述开关切换模块包括三个端口，分别为第一选择端、第二选择端和第三选择端；所述双向AC/DC模块的交流端用于连接电网，所述双向AC/DC模块的直流端连接第一选择端；所述储能电源模块连接第二选择端；所述电动汽车充电模块连接第三选择端；第一选择端、第二选择端和第三选择端中的至少两个选择端能够连通；所述储能电源模块包括储能电源。本专利技术的有益效果是：当需要给电动汽车进行充电时，若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，也就是储能电源的电量充足，则控制第二选择端和第三选择端连通，直接采用储能电源给电动汽车充电，只有在储能电源的电量不充足的情况下，才控制第一选择端和第三选择端连通，采用电网给电动汽车充电，在保证电动汽车充电需求的情况下，有效提高了储能电源的利用率。进一步的，为了提高控制可靠性，所述开关切换模块包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关的一端、第二开关的一端和第三开关的一端相连，所述第一开关的另一端为所述第一选择端，所述第二开关的另一端为所述第二选择端，所述第三开关的另一端为所述第三选择端。进一步的，为了实现电压变换，所述储能电源模块还包括第一DC/DC模块，所述第一DC/DC模块的一端连接所述储能电源，另一端连接所述第二选择端。进一步的，为了实现直流电压变换，所述电动汽车充电模块包括第二DC/DC模块和用于连接电动汽车的充电接口，所述第二DC/DC模块的一端连接所述充电接口，另一端连接所述第三选择端。进一步的，为了实现交直流转换，所述双向AC/DC模块为桥式电路。附图说明图1是本专利技术充电桩充放电系统的电路原理图；图2是本专利技术充电桩充放电控制方法的流程图；图3是本专利技术储能电源模块的控制框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。充电桩充放电系统实施例：本实施例提供了一种充电桩充放电系统，该充电桩充放电系统在不改变配电网的同时，能够实现对电动汽车的快速充电。当电动汽车有充电需求时，若储能电源的电量充足，则直接采用储能电源给电动汽车充电，只有在储能电源的电量不充足的情况下，才采用电网给电动汽车充电，在保证电动汽车充电需求的情况下，有效提高了储能电源的利用率。当电动汽车没有充电需求时，则根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向，有效提高了电网和储能电源之间的电量平衡，防止任何一侧电量过低。具体的，该充电桩充放电系统对应的电路原理图如图1所示，包括双向AC/DC模块、开关切换模块、储能电源模块和用于连接电动汽车以为电动汽车的动力电池BMS充电的电动汽车充电模块。其中，开关切换模块包括三个端口，分别为第一选择端、第二选择端和第三选择端。双向AC/DC模块的交流端用于连接电网的A、B、C三相电压，其直流端连接开关切换模块的第一选择端，储能电源模块连接开关切换模块的第二选择端，电动汽车充电模块连接开关切换模块的第三选择端。其中，双向AC/DC模块可以实现将三相交流电整流为直流电，或者是将直流电逆变为三相交流电，可以采用现有技术中存在的任意结构。例如，在本实施例中，该双向AC/DC模块为图1中的三相桥式结构。如图1所示，开关切换模块包括第一开关K3、第二开关K2和第三开关K1，第一开关K3的一端、第二开关K2的一端和第三开关K1的一端相连，第一开关K3的另一端为开关切换模块的第一选择端，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩充放电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n检测电动汽车的充电需求；/n若电动汽车有充电需求，则检测储能电源的电量状态；若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则电网将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；/n若电动汽车没有充电需求，则根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向。/n

【技术特征摘要】
1.一种充电桩充放电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测电动汽车的充电需求；
若电动汽车有充电需求，则检测储能电源的电量状态；若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则电网将电能输出给电动汽车，为电动汽车充电；
若电动汽车没有充电需求，则根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向。


2.根据权利要求1所述的充电桩充放电控制方法，其特征在于，所述根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向包括：若电网处于峰电期，则检测储能电源的电量状态：若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则储能电源将电能输出给电网。


3.根据权利要求2所述的充电桩充放电控制方法，其特征在于，若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则不动作。


4.根据权利要求1所述的充电桩充放电控制方法，其特征在于，所述根据电网是否处于峰电期相应控制电网与储能电源之间的电能流向包括：若电网不处于峰电期，则检测储能电源的电量状态：若储能电源的电量状态小于或者等于设定电量阈值，则电网将电能输出给储能电源，为储能电源充电。


5.根据权利要求4所述的充电桩充放电控制方法，其特征在于，若储能电源的电量状态大于设定电量阈值，则不动作。


6.一种实施如权利要求1所述充电桩充放电控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚萍，任云英，吴冬，田振清，汪宁，宋波，景琦，李守业，张增祥，
申请(专利权)人：天津平高智能电气有限公司，平高集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12