一种V2G双向充放电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种V2G双向充放电机，包括充放电控制单元、人机交互单元、双向变换模块和辅助电源；人机交互单元包括人机交互控制器，人机交互控制器与充放电控制器通信连接，充放电控制单元包括充放电控制器，充放电控制器分别与双向变换模块CAN通信、与充电枪通信连接；双向变换模块包括AC/DC控制单元、DC/DC控制单元，双向变换模块输入端与交流接触器连接、输出端连接至直流接触器，直流接触器另一端通过分流器连接至充电枪。本实用新型专利技术利用电动汽车的V2G充放电，配合有序充电技术，有效调节电网负荷波动，降低成本，提高可再生能源发电利用率，并减少电动汽车充电负荷对电网功率的需求。网功率的需求。网功率的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种V2G双向充放电机


[0001]本技术属于充电系统
，具体涉及一种具有V2G（Vehicle
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to
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grid，电动汽车到电网互动技术）功能的非车载一体式直流充放电机。

技术介绍

[0002]电动汽车是未来新能源汽车的主要发展方向，随着科技的进步和社会的发展，电动汽车相关技术及其充电设施建设会不断成熟，电动汽车将越来越广泛地应用于人们的生活中，电动汽车充电机是电动汽车配套设施中一个非常重要的组成部份。
[0003]现有技术中大多采用直流充电机，但直流充电机只具备单向充电功能，将电网的交流电转换为电动汽车的电池需要的直流电，从而实现对车辆的充电，而无法将电动汽车的富余电量转换为交流电，回馈到电网，达到对电网的削峰填谷作用；
[0004]也有部分采用V2G技术，但目前V2G充放电设备的损耗较大，转换效率偏低，造成一定的资源浪费，同时随着电动汽车普及率越来越高，以太阳能发电、风能发电和燃料电池发电为代表的新能源发电系统在近些年得到飞速发展，太阳能发电、风能发电等新能源发电技术由于容易受到自然环境的影响，无法保持始终稳定输出，新能源发电系统和电网负载可能出现的不匹配的问题；
[0005]因此需要一种能够有效调节电网负荷波动、降低系统损耗的充放电机。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供了一种V2G双向充放电机，采用V2G 框架及双主控形式，可以接受电网的调度指令向电网回馈电能，参与电网的调峰、调频等应用，在实现电动汽车有序充放电控制的同时，提高了输配电网的利用效率，而且也提升了电动汽车的应用价值。
[0007]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0008]一种V2G双向充放电机，包括动力电源输入、输出开关单元、计量计费单元、控制电源、充电电缆和充电枪，还包括充放电控制单元、人机交互单元、功率变换单元和辅助电源VC1；
[0009]人机交互单元通过移动互联网连接移动端APP且接入V2G充放电监控云平台，人机交互单元包括人机交互控制器HMI，人机交互控制器HMI与充放电控制器MCB通信连接，用于接收电网调度中心、用户的指令，将充放电指令与设定参数下发给充放电控制器MCB；
[0010]充放电控制单元包括充放电控制器MCB，充放电控制器MCB分别与双向变换模块PM、通过充电枪中的信号线与车辆BMS通信连接，用于充放电控制和功率调节，并向人机交互控制器HMI发送充放电机的设备信息；
[0011]双向变换模块PM包括双向AC/DC控制单元、双向DC/DC控制单元，双向变换模块PM输入端与交流接触器KM连接，双向变换模块PM的输出端连接至直流接触器1K1、1K2，直流接触器1K2触点的另一端通过分流器1FL连接至充电枪。
[0012]优选的，所述双向变换模块PM接收充放电控制器MCB发出的工作模式指令与电压、电流输出请求指令，同时可以将充放电实时电流、电压数据发送至充放电控制器MCB。
[0013]优选的，还包括与直流接触器1K1、1K2连接的双路RS485通信电表，采用无极性直流接触器，具有正反向电能计量功能。
[0014]优选的，所述人机交互控制器HMI采用AM3354作为主控芯片，充放电控制器MCB采用LPC1768作为主控芯片。
[0015]优选的，所述双向变换模块PM前级双向AC/DC控制单元采用三相电压型逆变式拓扑结构，双向DC/DC控制单元采用全桥
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全桥式主电路拓扑结构。
[0016]优选的，所述充放电控制单元还包括绝缘检测板、急停开关SBE和中间继电器KA5，V2G充放电监控云平台下发充放电控制指令，用电低谷时充电，用电高峰时放电，根据车辆电池当前SOC进行充、放电操作。
[0017]优选的，所述人机交互单元还包括触摸屏TP和互联网通信模块MC，充放电控制单元读取车辆BMS设定的SOC上下限门限值或用户通过触摸屏TP选择车辆SOC上下限门限值，将连接车辆可充放电的实时容量、受控时间信息提供给V2G充放电监控云平台。
[0018]优选的，所述动力电源输入包括断路器QF1、交流接触器KM、浪涌保护器SPD、微型断路器QF2，输出开关单元包括直流接触器1K1、1K2及熔断器1FU。
[0019]优选的，断路器QF1输出端的一路单相交流电经微型断路器QF2连接至辅助电源VC1输入端，辅助电源VC1经继电器1K3、1K4后连接充电枪，为车辆BMS提供辅助电源。
[0020]本技术的有益效果是：
[0021]本技术的一种V2G双向充放电机，储能规模随着电动汽车普及大幅增加，利用电动汽车的V2G充放电，配合有序充电技术，有效调节电网负荷波动，降低成本，提高可再生能源发电利用率，并减少电动汽车充电负荷对电网功率的需求；
[0022]充放电控制系统采用AM3354与LPC1768双主控形式。实时任务处理性能较好的LPC1768充放电控制器能够实现充放电机与BMS和双向变换模块之间的高频CAN通讯，实时获取BMS发送的充放电需求和最大电压、电流限值，并实时调控双向变换模块的输出电压、电流，以保证充放电过程的安全可控。而内置LINUX操作系统并具有图形加速功能的AM3354人机交互控制器可在充放电机通过移动互联网与V2G充放电监控云平台进行通讯时，通过TCP/IP协议进行指令下发、数据记录上传、远程监控、远程固件升级等复杂文件操作，并且实现图形界面显示与功能参数配置；
[0023]可工作在充电模式和V2G模式，可以接受电网的调度指令向电网回馈电能，参与电网的调峰、调频等应用，从而在实现电动汽车有序充放电控制的同时，提高了输配电网的利用效率，而且也提升了电动汽车的应用价值。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本技术的整体原理框图；
[0026]图2为本技术V2G双向充放电机的电路原理图；
具体实施方式
[0027]下面给出具体实施例，对本技术的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本技术技术方案为前提的最佳实施例，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]实施例1：
[0029]一种V2G双向充放电机，如图1、图2所示，20kW单枪V2G充放电机，该充放电机采用20kW双向充放电模块，交流侧电压范围260~485V，直流侧电压范围为200~750V，恒功率范围较宽，为300~750V，即车辆电池电压在300V以上时可以达到20kW满功率充电，兼容各种高低压车型，具备整流、并网逆变两种工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种V2G双向充放电机，包括动力电源输入、输出开关单元、计量计费单元、控制电源、充电电缆和充电枪，其特征在于：还包括充放电控制单元、人机交互单元、功率变换单元和辅助电源VC1；人机交互单元通过移动互联网连接移动端APP且接入V2G充放电监控云平台，人机交互单元包括人机交互控制器HMI，人机交互控制器HMI与充放电控制器MCB通信连接，用于接收电网调度中心、用户的指令，将充放电指令与设定参数下发给充放电控制器MCB；充放电控制单元包括充放电控制器MCB，充放电控制器MCB分别与双向变换模块PM、通过充电枪中的信号线与车辆BMS通信连接，用于充放电控制和功率调节，并向人机交互控制器HMI发送充放电机的设备信息；双向变换模块PM包括双向AC/DC控制单元、双向DC/DC控制单元，双向变换模块PM输入端与交流接触器KM连接，双向变换模块PM的输出端连接至直流接触器1K1、1K2，直流接触器1K2触点的另一端通过分流器1FL连接至充电枪。2.根据权利要求1所述的一种V2G双向充放电机，其特征在于：所述双向变换模块PM接收充放电控制器MCB发出的工作模式指令与电压、电流输出请求指令，同时可以将充放电实时电流、电压数据发送至充放电控制器MCB。3.根据权利要求1所述的一种V2G双向充放电机，其特征在于：还包括与直流接触器1K1、1K2连接的双路RS485通信电表，采用无极性直流接触器，具有正反向电能计量功能。4.根据权利要求1所述的一种V2G双向充放电机，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家书，黄昆，
申请(专利权)人：洛阳嘉盛电源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：