[发明专利]一种基于V2G的电动汽车充放电控制系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于V2G的电动汽车充放电控制系统及使用方法，其中充放电控制系统包括：整车控制器，电驱控制系统，动力电池及电池管理系统，其中：所述电驱系统包括DC/AC变换器和电机；整车控制器单向接收外部信息，且分别与电池管理系统和DC/AC变换器双向交换信息；电池管理系统包括动力电池，动力电池与DC/AC变换器电性连接；DC/AC变换器与电机电性连接，电机与电网电性连接；当电机与电网断开时，DC/AC变换器控制电机转速、转矩的输出，当电机与电网连接时，整车控制器整合信息发出充放电指令时，DC/AC变换器为动力电池充放电。本发明结构简单，有效提高了车内空间利用率和充放电功率，保证了用户利益。

技术领域

本发明属于于电动汽车智能充放电技术领域，特别涉及一种基于V2G的电动汽车充放电控制系统及使用方法。

背景技术

电动汽车(Electric Vehicle，EV)作为一种清洁能源交通工具，具有能源利用效率高、环保等特点，成为未来交通工具的主要发展方向。V2G是Vehicle-to-grid(车辆到电网)的缩写，其描述了电动汽车与电网的关系，车载电池的电能可以销售给电网的系统，如果车载电池需要充电，电流则由电网流向车辆。

研究表明，超过90％的电动汽车日平均行驶时间大约为1小时左右，它们在大多数的时间里始终处于停车状态，这实际上代表了一种闲置的资源。如能够将处于停止状态的电动汽车接入电网，当汽车数量足够多时，它们既可以在用电低谷时从电网中吸收能量，也可以在用电高峰时将能量回馈给电网，以减少日用电负荷峰谷差，具有重要意义，表现在以下几个方面：

(1)V2G技术可以为电网提供巨大的能量缓冲，有利于电网的稳定和可靠运行，并能降低电力系统运营的成本；

(2)在V2G过程中，电动汽车可以参与调峰、调频等辅助服务，电动汽车用户可以借此获得额外收益，从而降低电动汽车的使用成本，有利于新能源汽车的普及；

(3)从长远来看，有利于减少对基础设施的投资，并且由于新能源汽车的普及，可以减少温室气体排放，对环境有益。

V2G充放电机的设计实现是智能电网技术、通讯技术、检测技术、现代电力电子技术、现代储能技术的综合。因此V2G充放电机的研究开发可促进包括通信、IT、电气等多学科领域的发展进步，V2G充放电机的实现使得V2G技术不再是空谈，能够为社会带来最实际的经济效益。因而V2G充放电机的研究具备广阔的发展前景和现实效益。

要实现V2G技术，V2G充放电机是其中必不可少的关键设备，其性能将直接影响V2G技术的功能实现和实际效果。V2G示意图如图1所示。

高效率的V2G充放电机可提高能量的利用效率，减少电能损耗；快速响应的充放电机能提高电能双向转换的速率，提高电网调节效率；实时通信的充放电机能实现电网对电能的实时调控，提高电网运行效率。传统的车载充放电机与电驱示意图如图2所示。

专利CN104158259B采用基于V2G技术的车载充放电系统，基于V2G技术的车载充放电系统包括车辆端和充电桩端，双向交流充放电桩分别与双向交流充放电机、变压器连接，变压器与电网连接。专利CN105438003B提供了一种基于电动汽车车载充电机和电机控制器集成结构。该结构包括车载充电机和电机控制器集成模块和冷却管路。车载充电机和电机控制器集成模块，将原来分离的充电机模块和电机控制器模块进行集成电路设计，两者共用功率开关器件和通信控制模块。冷却管路为车载充电机和电机控制器集成模块进行水冷，节省了电动汽车的整车空间结构。专利CN105515140B车载充电机包括具有交流充电接口的交流充电模块，还包括直流充电接口和升压DC-DC模块，所述交流充电模块内部的整流桥后的直流母线连接所述直流充电接口，所述直流充电接口用于连接到外部的直流快速充电桩以进行快速直流充电。

现有技术存在以下问题：

1.在电动汽车有限的空间内，增加充放电机装置，从而加大空间设计压力；