[发明专利]一种交流输入和直流输入兼容的V2B应用系统及方法

说明书

本发明公开了一种交流输入和直流输入兼容的V2B应用系统及方法。解决现有V2B应用场景中三相和单相输入不兼容的问题。系统包括服务器、若干与建筑电网相连接的分布式储能装置，分布式储能装置包括控制单元、储能电池单元、切换开关单元和充电变换单元，充电变换单元用于对建筑电网、车辆电池、储能电池单元之间的能量转换；切换开关单元切换建筑电网、车辆电池、储能电池单元之间的充电线路；控制单元控制切换开关单元进行开闭；服务器实时监控建筑用电负荷和时间，发送控制指令到控制单元，控制切换开关单元工作。本发明减小了建筑在电网用电高峰时的负荷，减少了用电成本，兼容单相交流、单相交流、直流输入，实现了功率的双向传输。

技术领域

本发明涉及一种供电技术领域，尤其是涉及一种交流输入和直流输入兼容的V2B应用系统及方法。

背景技术

随着纯电动汽车和储能的推广，车辆到建筑（Vehicle to Building, 简称V2B）的应用也越来越多，在V2B应用场景中，车辆电池作为建筑用电的补充，在建筑用电高需求情况下，车辆电池对建筑电网进行供电，并且在建筑用电低需求下，通过电网对车辆电池进行充电，或对储能电池进行补能。另外，还可以通过储能电池对车辆电池充电，车辆电池对车辆电池充电。在这种应用中对于充电变换器具有较高要求，首先其充电功率要比车载OBC大，一般单机功率在20KW以上，以满足快充的需求。其次要求充电变换器能兼容单相和三相电网，能在复杂的电网环境下工作。另外还要求该充电变换器能在直流输入下工作，以实现储能电池对车辆电池的充电，或车辆电池对车辆电池的充电。最后要求该充电变换器能够实现能量的双向传输。现有充电变换器一般由前级PFC和后级DCDC构成，单相输入的PFC技术方案多为带整流桥式，这种方式功率因数较低且效率做不高，或者采用无桥PFC方式如双向H桥拓扑等，但是都存在要么无法兼容三相输入、要么无法兼容直流输入的缺点。三相输入PFC一般采用Vienna拓扑，目前该拓扑不适用对直流输入的情况。

发明内容

本发明主要是解决现有V2B应用场景中三相和单相输入不兼容的问题，提供了一种交流输入和直流输入兼容的V2B应用系统及方法。不但能兼容三相、单相和直流输入，同时还可以双向工作，实现能量双向传输。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种交流输入和直流输入兼容的V2B应用系统，包括服务器、若干与建筑电网相连接的分布式储能装置，分布式储能装置包括控制单元、储能电池单元、切换开关单元和充电变换单元，

充电变换单元，分别与建筑电网、车辆电池、储能电池单元连接，用于对建筑电网、车辆电池、储能电池单元之间的能量转换；

切换开关单元，连接在充电变换单元与建筑电网、车辆电池、储能电池单元之间的线路上，切换建筑电网、车辆电池、储能电池单元之间的充电线路；

控制单元，控制切换开关单元进行开闭；

服务器，实时监控建筑用电负荷和时间，根据用电负荷和时间发送控制指令到控制单元，控制切换开关单元工作。

本发明实现了电动汽车到建筑的应用，电动汽车电池能够作为建筑电能的补充，减小了建筑在电网用电高峰时的负荷。另外在用电高峰电价昂贵时间利用电动汽车电池在非用电高峰充下的廉价电能为建筑供电，减少了用电成本。充电变换单元能够实现建筑电网、车辆电池、储能电池之间的能量转换，使得能够兼容三相交流、单相交流、直流输入，且还实现了功率的双向传输。

作为一种优选方案，分布式储能装置包括第一车辆电池接口，车辆电池通过第一车辆电池接口分别与充电变换单元输入端、充电变换单元输出端连接，储能电池分别与充电变换单元输入端、充电变换单元输出端连接，建筑电网与充电变换单元输入端连接。本方案电路拓扑连接结构使得电网、储能电池、车辆电池相互之间能够实现能量转换，实现功率双向传输。