[发明专利]电动汽车充放电机

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种电动汽车充放电机。

背景技术

随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。然而，电动汽车产业是一项系统工程，电动汽车充电机则是主要环节之一，必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。电动汽车不仅作为电力消费体，同时，在电动汽车动力电池闲置时可作为储能装置为电网提供电力，实现在受控状态下电动汽车动力电池的能量与电网之间的双向互动和交换。实现了电网与电动汽车的能量双向流动，是智能电网技术的重要组成部分。

目前国内外电动汽车充放电机还不成熟，没有到商用的程度。电动汽车充电机在功率等级上主要有4kW、10kW、15kW、30kW、45kW、60kW、100kW、200kW等几个等级；在技术上主要有采用传统开关电源技术的充电机或采用三相脉宽调制技术的充电机。但无论是什么类型的充电机都不可能实现电动汽车的电能和电网的双向流动。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种智能化程度高，可用于电动汽车与电网电能互动的充放电机。电动汽车充放电机作为电动汽车与电网互动中的重点设备，具有易于操作、使用范围宽，成本低、智能化程度高等特点。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电动汽车充放电机，其特征在于,所述电动汽车充放电机包括控制系统、通讯系统、功率转换系统、电能计量表、和人机界面；

所述控制系统包括模糊控制器、采样模块、驱动模块、功率器件和保护模块；

所述通讯系统包括通信模块；

所述功率转换系统、电能计量表、人机界面通过通讯系统与控制系统相连接。

其中，所述控制系统控制功率转换系统的工作过程。

其中，所述通讯系统用于完成人机界面、控制系统、电能计量表以及远端的通讯功能。

其中，所述功率转换系统用于交流电和直流电的相互转换。

其中，所述人机界面用于进行手动操作并显示充放电机工作状态。

其中，所述驱动模块、保护模块与功率器件相连接。

其中，所述采样模块与交流侧电源和直流侧电源以及功率器件相连。

其中，所述模糊控制器与采样模块和驱动模块相连接。

其中，所述模糊控制器包括模糊化单元、模糊规则单元、模糊推理单元、隶属函数单元、解模糊单元和调节器。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明电动汽车充放电机可根据用户设置对电动汽车进行智能化充放电，环境适应范围较宽，具有安全、可靠易于操作等特点，该充放电机不仅可以用于电动汽车充放电站，小功率的还可用于车载。

电动汽车充放电过程复杂，很难建立精确的数学模型。但为了保护电池，延长电池寿命，需要充放电及控制精确，快速。目前的充放电机尚不成熟，甚至很少能进行商用的。采用模糊控制系统的充放电机在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用。其次该种充放电机鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱，尤其适合于非线性、时变工况。

附图说明

图1为本发明提供的电动汽车充放电机的结构框图。

图2为本发明提供的电动汽车充放电机控制模块示意图。

图3为本发明提供的电动汽车充放电机模糊控制器示意图。

图4为本发明提供的电动汽车充放电机功率模块电路拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，该充放电机主要由控制系统、功率转换系统、电能计量表、人机界面、通讯系统构成，功率转换系统、电能计量表、人机界面通过通讯系统分别与控制系统相连接。

控制系统是核心系统，它控制着功率系统的工作方式、状态。控制系统主要由供电电源、模糊控制器、采样模块、驱动模块、功率器件、保护模块构成。

模糊控制器通过模糊化单元、模糊推理单元、解模糊单元来控制驱动模块的驱动信号。

驱动模块对驱动信号进行放大和整定使功率器件正常运行。

采样模块对输入输出的电流电压及功率器件的温度进行采样。

保护模块负责把采样值和设定的保护值进行比较从而给出保护信号并使系统进入保护状态。

功率转换系统负责交流电和直流电之间的相互转换。

通信系统负责接收外部命令和发出内部状态信号。