[发明专利]用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统

说明书

本发明适用于动力电池充电/放电技术领域，提供了用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统，本发明提供的用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统，包括：恒流控制模块、恒压控制模块、信号采集模块和信号给定模块，恒流控制模块包括依次连接的恒流频率调节单元、第一电池电流控制单元和第一信号发生器；恒压控制模块包括依次连接的恒压频率调节单元、电池电压控制单元、第二电池电流控制单元和第二信号发生器；恒压频率调节单元、电池电压控制单元还分别与信号采集模块和信号给定模块连接。本发明极大提高了电网运行的稳定性。

技术领域

本发明属于动力电池充电/放电技术领域，尤其涉及用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统。

背景技术

近年来，由于清洁环保的优势，电动汽车(Electric Vehicle，EV)在未来有希望成为重要的交通工具。随着大容量动力电池技术、电动汽车技术的发展和成本的降低，电动汽车的数量将急剧增长。但是，电动汽车随机性、间歇性的充电行为对电网运行带来重要影响，其大规模接入电网充电，将对电力系统的安全稳定运行带来挑战。未来电动汽车的普及已成为一种趋势，电动汽车充电/放电控制将成为电力系统运行控制的重要手段，不仅能够限制充电负荷的不利影响，而且能够实现负荷削峰填谷，促进可再生能源吸纳，发挥负荷调度的作用。通过适当的充电/放电控制特别是车网互动(Vehicle-to-Grid，V2G)，不仅能够有效控制充电负荷对系统的负面影响，而且能够丰富电力系统的运行、控制手段。

电动汽车大功率快速充电的功率越来越大，目前已达到上百到数百kW甚至到1MW，尤其是电动汽车的动力电池作为负荷可能在充放电过程中对电网频率影响较大，给电网的安全和稳定运行带来更多的压力。目前，现有大多动力电池充放电控制未考虑对电网频率的影响，会对电网稳定运行带来隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统，以解决现有技术中现有大多动力电池充放电控制未考虑对电网频率的影响，会对电网稳定运行带来隐患的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种用于电网频率调节的动力电池充/放电控制系统，包括恒流控制模块、恒压控制模块、信号采集模块和信号给定模块；

恒流控制模块包括依次连接的恒流频率调节单元、第一电池电流控制单元和第一信号发生器；恒流频率调节单元、第一电池电流控制单元还分别与信号采集模块和信号给定模块连接；

恒压控制模块包括依次连接的恒压频率调节单元、电池电压控制单元、第二电池电流控制单元和第二信号发生器；恒压频率调节单元、电池电压控制单元还分别与信号采集模块和信号给定模块连接；第二电流控制单元还与信号采集模块连接；第一信号发生器和第二信号发生器均与动力电池充放电电路的DC/DC变换模块连接。

在本发明的一些实施例中，恒流频率调节单元包括第一锁相环、第一减法器、第一死区控制器和角频率电流控制器；

第一锁相环、第一减法器、第一死区控制器、角频率电流控制器和第一电池电流控制单元依次连接；第一锁相环还与信号采集模块连接；第一减法器还与信号给定模块连接；

第一锁相环，以信号采集模块发送的电网的三相电压为输入信号，输出信号发送至第一减法器；其中，第一锁相环的输出信号为电网的实际角频率；

第一减法器，以第一锁相环的输出信号和信号给定模块发送的电网额定角频率为输入信号，输出信号发送至第一死区控制器；其中，第一减法器的输出信号为电网的角频率偏差；

第一死区控制器，以第一减法器的输出信号为输入信号，输出信号发送至角频率电流控制器；

角频率电流控制器，以第一死区控制器的输出信号为输入信号，输出信号发送至第一电池电流控制单元；其中，角频率电流控制器的输出信号为恒流频率调节单元的输出信号；