[发明专利]多端互补输入输出能量协调分配的充电系统及控制方法

说明书

本发明涉及多端互补输入输出能量协调分配的充电系统及控制方法。通过连接公共直流母线的多端输入能量，多个充电单元的输出功率按车辆需求自适应动态分配，当车辆充电时，能量协调控制单元根据充电负荷控制单元上传的充电需求功率及变压器的用电负荷状态，对AC/DC整流单元的输出功率进行控制，对DC/DC充电单元的输出功率进行控制，对储能单元的电能流向及功率进行控制，对光伏单元的输出功率进行控制，从而完成在充电过程中的充电负荷与整流负荷、分布式能量(储能、光伏)协同调控功能，提高了充电网络的稳定性及充电效率。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，具体是指多端互补输入输出能量协调分配充电系统及控制方法。

背景技术

电动汽车的动力来自于动力电池，而动力电池的充电速度慢、续航里程短一直是制约电动汽车大范围推广的关键因素。目前已有将太阳能、风能等新能源与经AC/DC整流单元的配电网的电能结合成为一个多能量的电动汽车充电系统进行研究，但在充电过程中对多能量如何进行协调控制并没有一个方法，如何将多个充电单元的输出功率按车辆需求自适应动态分配，以及充电过程中多能量如何可以更好的协同调控方法急需解决。

发明内容

本发明的目的在于提供多端互补输入输出能量协调分配的充电系统及控制方法，以提高充电网络的稳定性及充电效率。

多端互补输入输出能量协调分配的充电系统，包括公共直流母线，公共直流母线连接AC/DC整流单元、光伏单元、储能单元、DC/DC充电单元，AC/DC整流单元连接配电网，DC/DC充电单元连接用于给电动汽车供电的充电终端。

多端互补输入输出能量协调分配的充电控制方法的步骤如下：

1)采集AC/DC整流单元输出最大功率Pz和光伏单元的放电功率P_G；计算电动汽车充电需求总功率Pc；

2)当PzPc,且储能单元的状态为可充电可放电或者亏电时，计算储能单元自身的充电需求功率P_D；所述P_D为储能单元实际功率与满电状态的差额功率；

若P_DP_G，光伏单元为储能单元充电；

若P_DP_G，增加AC/DC整流单元的输出功率值为P_D-P_G，且P_D-P_G≤Pz，由所述光伏单元和所述AC/DC整流单元的输出功率共同为储能单元充电。

多端互补输入输出能量协调分配的充电控制方法的步骤如下：

1)采集AC/DC整流单元输出最大功率Pz和储能单元的最大允许放电功率P_F，计算电动汽车充电需求总功率Pc和母线需补充功率P_B＝Pc-Pz；

2)当PzPc,且储能单元的状态为满电或者可充电可放电时，AC/DC整流单元输出功率值按照需求总功率Pz输出；

若P_FP_B，储能单元对公共直流母线放电；

若P_FP_B，储能单元和光伏单元共同对公共直流母线放电。

本发明的有益效果：本发明所提出的充电方法是基于公共直流母线拓扑，多个充电单元的输出功率按车辆需求自适应动态分配，并具备充电负荷与整流负荷、分布式能源(储能、光伏)协同调控功能，提高了充电网络的稳定性及充电效率。

附图说明

图1是充电系统的电气监控图；

图2是充电状态1示意图；

图3是充电状态2示意图；