本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車互補(bǔ)充電方法。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)能源和環(huán)境的關(guān)注度不斷提高、電能存儲(chǔ)及電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的電動(dòng)汽車替代傳動(dòng)汽車方便出行。電動(dòng)汽車的保有量將越來(lái)越多。

數(shù)據(jù)表明電動(dòng)汽車的年增長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)50％，以電動(dòng)大巴、電動(dòng)中小型車等電動(dòng)汽車為代表的眾多電動(dòng)車輛服務(wù)于社會(huì)、家庭。對(duì)于大多數(shù)的電動(dòng)汽車在使用過(guò)程中有90％的時(shí)間處于停泊狀態(tài)，與此同時(shí)出于成本等因素的考慮，電網(wǎng)的容量有限，當(dāng)電動(dòng)汽車有快速充電需求時(shí)，由于電網(wǎng)容量的限制使得電網(wǎng)難以提供電動(dòng)汽車充電的需求。電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)沖擊的問(wèn)題凸顯，尤其是電動(dòng)汽車快速充電，將對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)劇烈的沖擊。

現(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枺?01610445672.2，公開了一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與電能變換控制方法，涉及了電能的雙向傳輸，控制器可以控制充電及放電電流?？蔀殡妱?dòng)汽車互補(bǔ)充電方法提供基礎(chǔ)技術(shù)支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)汽車互補(bǔ)充電方法，為需要快速充電的充電汽車提供解決方案，是基于電動(dòng)汽車雙向充電控制器的電能平衡調(diào)節(jié)方法，特別適用于乘用車，大巴車停車場(chǎng)，利用電量多的電動(dòng)汽車對(duì)急需充電的電動(dòng)汽車進(jìn)行快速充電，以支撐電網(wǎng)電壓，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電動(dòng)汽車互補(bǔ)充電方法，將充電中的電動(dòng)汽車作為電源，為急需快速充電的電動(dòng)汽車充電，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)混合組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的交互與電能的傳遞，實(shí)現(xiàn)控制電動(dòng)汽車充電，包括電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線模塊，電池管理系統(tǒng)BMS與無(wú)線模塊、整車控制器VCU相連接，

整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的電池當(dāng)前電量、充電電流、充電狀態(tài)、充電模式、電池溫度、接入狀態(tài)檢測(cè)信息通過(guò)無(wú)線模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器上；

遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)監(jiān)控接入某一個(gè)區(qū)域充電站內(nèi)所有連接充電汽車的參數(shù)，以及發(fā)送控制指令；一個(gè)區(qū)域充電站由若干個(gè)充電點(diǎn)組成，當(dāng)電動(dòng)汽車接入時(shí)，整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的信息上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器上，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)設(shè)定的充電規(guī)則發(fā)送充電指令；

接入狀態(tài)檢測(cè)為監(jiān)測(cè)是否連接到與充電線連接的充電點(diǎn)，充電線的標(biāo)準(zhǔn)電壓為380V；

電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)定充電模式為共享充電模式與非共享充電模式，其中共享充電模式允許本充電汽車向電網(wǎng)反饋能量，而非共享充電模式只允許電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)汽車充電；

電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)據(jù)傳輸基于CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

所述的充電規(guī)則：

電動(dòng)汽車充電停車場(chǎng)容積為akW，以bkW的功率為電動(dòng)汽車充電，則可同時(shí)為a/b＝c臺(tái)電動(dòng)汽車提供慢充電服務(wù)；單臺(tái)電動(dòng)汽車的總充電量為g，若c臺(tái)電動(dòng)汽車中有d臺(tái)電動(dòng)汽車的單車已充電百分比e大于70％，而新進(jìn)入停車場(chǎng)的電動(dòng)汽車h臺(tái)需快速充電，采用共享充電模式，則可提供的電量為：f＝g*d(e-70％)；若新進(jìn)電動(dòng)汽車單臺(tái)需要充電量占g的百分比為j，則新進(jìn)電動(dòng)汽車所需快速充電的總電量為k＝g*h*j；只有f＞k可確保電網(wǎng)穩(wěn)定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

以充電中的電動(dòng)汽車作為電源，為急需快速充電的電動(dòng)汽車充電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電網(wǎng)的目的。通過(guò)電動(dòng)汽車自身的電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU實(shí)現(xiàn)與雙向驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線模塊相連接，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器相通訊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電動(dòng)汽車充電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)壓工作。

附圖說(shuō)明

圖1是電網(wǎng)充電流程圖。

圖2是遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器控制流程圖。

圖3是共享充電模式結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。

見圖1-圖3，一種電動(dòng)汽車互補(bǔ)充電方法，將充電中的電動(dòng)汽車作為電源，為急需快速充電的電動(dòng)汽車充電，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)混合組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的交互與電能的傳遞，實(shí)現(xiàn)控制電動(dòng)汽車充電，包括電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線模塊，電池管理系統(tǒng)BMS與無(wú)線模塊、整車控制器VCU相連接，整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的電池當(dāng)前電量、充電電流、充電狀態(tài)、充電模式、電池溫度、接入狀態(tài)檢測(cè)信息通過(guò)無(wú)線模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器上；

見圖2，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)監(jiān)控接入某一個(gè)區(qū)域充電站內(nèi)所有連接充電汽車的參數(shù)，以及發(fā)送控制指令；一個(gè)區(qū)域充電站由若干個(gè)充電點(diǎn)組成，當(dāng)電動(dòng)汽車接入時(shí)，整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的信息上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器上，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)設(shè)定的充電規(guī)則發(fā)送充電指令；

接入狀態(tài)檢測(cè)為監(jiān)測(cè)是否連接到與充電線連接的充電點(diǎn)，充電線的標(biāo)準(zhǔn)電壓為380V；

電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)定充電模式為共享充電模式與非共享充電模式，其中共享充電模式允許本充電汽車向電網(wǎng)反饋能量，而非共享充電模式只允許電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)汽車充電；

電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)據(jù)傳輸基于CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。雙向驅(qū)動(dòng)單元采用申請(qǐng)?zhí)枺?01610445672.2公開的一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與電能變換控制方法，尤其是其中公開的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置(申請(qǐng)?zhí)枺?01620599261.4公開的一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置)。

充電規(guī)則：

電動(dòng)汽車充電停車場(chǎng)容積為akW，以bkW的功率為電動(dòng)汽車充電，則可同時(shí)為a/b＝c臺(tái)電動(dòng)汽車提供慢充電服務(wù)；單臺(tái)電動(dòng)汽車的總充電量為g，若c臺(tái)電動(dòng)汽車中有d臺(tái)電動(dòng)汽車的單車已充電百分比e大于70％，而新進(jìn)入停車場(chǎng)的電動(dòng)汽車h臺(tái)需快速充電，采用共享充電模式，則可提供的電量為：f＝g*d(e-70％)；若新進(jìn)電動(dòng)汽車單臺(tái)需要充電量占g的百分比為j，則新進(jìn)電動(dòng)汽車所需快速充電的總電量為k＝g*h*j；只有f＞k可確保電網(wǎng)穩(wěn)定。

實(shí)施例：

整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的電池當(dāng)前電量、充電電流、充電狀態(tài)、電池溫度、接入狀態(tài)檢測(cè)信息通過(guò)無(wú)線模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器上。

充電模式為設(shè)定的共享充電模式與非共享充電模式，其中共享充電模式允許本充電汽車向電網(wǎng)反饋能量，而非共享充電模式只允許電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)汽車充電。接入狀態(tài)檢測(cè)為監(jiān)測(cè)是否連接到與充電線連接的充電點(diǎn)。充電線的標(biāo)準(zhǔn)電壓為380V。

見圖1，當(dāng)電動(dòng)汽車處于非共享充電模式時(shí)，且電網(wǎng)正常供電時(shí)，每個(gè)電動(dòng)汽車通過(guò)傳輸線由電網(wǎng)供電進(jìn)行充電，并計(jì)費(fèi)。

見圖2、圖3，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)監(jiān)視接入某一個(gè)區(qū)域充電站內(nèi)所有連接充電汽車的參數(shù)，以及發(fā)送控制指令。一個(gè)區(qū)域充電站由若干個(gè)充電點(diǎn)組成，當(dāng)電動(dòng)汽車接入時(shí)，電動(dòng)汽車VCU將相關(guān)參數(shù)上傳至服務(wù)器上。服務(wù)器根據(jù)制定的充電規(guī)則發(fā)送充電指令。充電規(guī)則如下：

以200kW的電動(dòng)汽車充電停車場(chǎng)為例。如果以大約8kW左右的功率為電動(dòng)汽車充電，大約可以同時(shí)為20臺(tái)左右的電動(dòng)汽車提供慢速充電服務(wù)。但是如果接入100kW的快速充電樁，最多近能夠?yàn)?臺(tái)電動(dòng)汽車提供快充服務(wù)。而如果20臺(tái)的車中有50％的車的電量超過(guò)80％，而新進(jìn)入停車場(chǎng)的汽車急需快速充電，新進(jìn)入停車場(chǎng)的汽車則存在無(wú)法以較大電流充電的可能。假設(shè)電動(dòng)汽車電量為40kWh、停車場(chǎng)內(nèi)有10臺(tái)90％電量的電動(dòng)汽車。則可充最大電量為這10臺(tái)車超過(guò)70％部分的和，40*10*0.2＝80kWh。此時(shí)停車場(chǎng)內(nèi)需要為2臺(tái)電量為20％的電動(dòng)汽車速充電，則如果完全斷掉電網(wǎng)的情況下將這2臺(tái)20％能量的電動(dòng)汽車充到50％需要40*0.3*2＝24kwh的能量，這10臺(tái)車平均電量下降為24/10/40＝6％.由于專利《一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與電能變換控制方法》提及雙向充電器的充放電電流與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流相同，因此可以以電池能承受的最大電流進(jìn)行充電。從而極大的補(bǔ)充了電網(wǎng)的充電能力。

見圖3，同時(shí)區(qū)域充電站還通過(guò)與電網(wǎng)連接的斷路器與電網(wǎng)連接，設(shè)置監(jiān)測(cè)斷路器開合的裝置。通常與電網(wǎng)連接的斷路器處于合閘狀態(tài)，當(dāng)電動(dòng)汽車處于分享充電模式的饋電狀態(tài)時(shí)，雙向驅(qū)動(dòng)單元的工作模式為PQ模式(是微電網(wǎng)中的模式，PQ狀態(tài)為主網(wǎng)提供電壓支撐。孤島狀態(tài)時(shí)，由于失去了參考的電壓源，所以需要找到一個(gè)控制器作為參考電壓源，他工作在VF模式，別的繼續(xù)工作在PQ模式提供電壓支撐)，補(bǔ)充電網(wǎng)所需的電能。當(dāng)與電網(wǎng)連接的斷路器斷開時(shí)，處于短時(shí)充電模式，在處于短時(shí)工作模式時(shí)，區(qū)域充電站內(nèi)電量最高的電動(dòng)汽車處于VF模式，其余的可以饋電的電動(dòng)汽車處于PQ模式，當(dāng)網(wǎng)內(nèi)最低電量的電動(dòng)汽車充到下限閾值時(shí)停止充電。

本發(fā)明以充電中的電動(dòng)汽車作為電源，為急需快速充電的電動(dòng)汽車充電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電網(wǎng)的目的。通過(guò)電動(dòng)汽車自身的電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU實(shí)現(xiàn)與雙向驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線模塊相連接，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器相通訊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電動(dòng)汽車充電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)壓工作。