[发明专利]一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统

说明书

本发明涉及电动自行车集中充换电技术领域，公开了一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统，包括主控制模块、充电控制模块、双向ACDC变流单元、双向DCDC变流单元；双向ACDC变流单元的一端通过断路器与电网连接，另一端通过双向DCDC变流单元与锂电池连接；双向ACDC变流单元的一端还与外部负载连接；主控制模块与智慧云服务平台和充电控制模块通信连接，用于上传充电控制模块采集的运行数据，还用于接收智慧云服务平台远程控制指令，并下发至充电控制模块；充电控制模块用于下发能量传输指令控制双向ACDC变流单元和双向DCDC变流单元。本发明可作为分布式社区储能/终端用户储能单元，起到削峰填谷及应急电源的作用，减少电网负荷，利于能源共享。

技术领域

本发明涉及电动自行车集中充换电技术领域，特别是涉及一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统。

背景技术

当前电动自行车以其经济、轻便、环保、节能等特点成为城市中短途出行的重要代步工具。随着外卖、快递等B端运营用户对电动自行车的强烈需求，从而也暴露了电动自行车充电安全、续航短等问题，进而促使“车电分离”的充换电模式成为电动自行车发展的趋势。

目前市场上的电动自行车集中充换电系统普遍采用单向AC-DC变流模块能量传输方式，即从外部电网向电动自行车锂电池单向能量传输。电动自行车集中充换电系统采用单向AC-DC变流模块能量传输的不足之处：从电网负荷特性及经济性角度分析，无法作为分布式的社区储能终端单元或终端用户储能单元，无法起到削峰填谷及应急电源的作用，无法保障设备自身正常运行，造成能源浪费。此外，从电网输配侧分析，现有的充换电系统无法参与到电网二次调频、调峰，保证电能质量。

有鉴于此，本发明提供一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统，能够解决现有充换电系统采用单向AC-DC变流模块能量传输的问题。

发明内容

为适应点充换电技术领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统，能够解决现有充换电系统采用单向AC-DC变流模块能量传输的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种具备双向能量传输功能的电动自行车集中充换电系统，包括主控制模块、充电控制模块、双向ACDC变流单元、双向DCDC变流单元；

所述双向ACDC变流单元的一端通过断路器与电网连接，另一端通过双向DCDC变流单元与锂电池连接；所述双向ACDC变流单元的一端还与外部负载连接；

所述主控制模块与智慧云服务平台和充电控制模块通信连接，用于上传充电控制模块的发送的运行数据，还用于接收智慧云服务平台远程控制指令，并下发至充电控制模块；充电控制模块与所述双向ACDC变流单元、双向DCDC变流单元通信连接，用于下发能量传输指令控制所述双向ACDC变流单元和双向DCDC变流单元，并接收双向ACDC变流单元、双向DCDC变流单元发送的运行数据；

充电状态下，充电控制模块用于控制双向AC-DC变流模块单元将外部电网电压变换为稳定的直流母线电压，以及用于控制双向DC-DC变流模块单元将稳定的直流母线电压经降压变换为可调的直流电压(根据锂电池电压规格)，对锂电池进行恒压恒流充电；

离网/并网状态下，充电控制模块用于控制双向DC-DC变流模块单元对相应的锂电池进行放电经升压变换为稳定的直流母线电压，以及用于控制双向AC-DC变流模块单元通过逆变输出交流电压，供给自身/外部设备负载提供应急电源。

进一步地，并网状态下，充电控制模块还用于根据所述主控制器接收的智慧云服务平台的下发有功功率/无功功率调节指令，控制双向AC-DC变流模块单元及双向DC-DC变流模块单元进行双向能量传输调节，从而改善电能质量。