本發(fā)明一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，涉及公交換電站供電領域。

背景技術：

電動公交車主要是指以車載電源為動力的純電動公交車，全部利用電能行駛，該類產品噪音小，行駛穩(wěn)定性高，并且零排放，將來必將得到推廣，而公交換電站，其功能如同傳統(tǒng)公交系統(tǒng)中的加氣站。當公交車車載電池電量不足時，到集中換電站進行更換，換電站為其提供滿充的電池并將更換下來的荷電狀態(tài)soc（stateofcharge）低的電池置于統(tǒng)一的充電設備中進行充電。但現(xiàn)有的公交換電站都忽略了對車載電池內已存電量的利用，城市用電高峰期電價高，如果能在這個時段將換電站內車載電池組的電能反向供給電網，不僅可以獲得經濟效益還可以對電網負荷起到削峰填谷的作用。

通常的公交換電站都是單向給電量低的電池充電。而將電網與換電站互聯(lián)，根據不同時段電價的變化，既可以電網向換電站內車載電池組充電，也可以將換電站內車載電池內的電返還給電網，目前該種方案還未提及。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，通過雙向電力供應裝置與電池管理系統(tǒng)bms的信息互聯(lián)，實現(xiàn)了在高電價時段向電網放電、低電價時段對車載電池充電，增加了電動公交車的運營效益。

本發(fā)明采取的技術方案為：

一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，包括多個雙向充電器、多個電池管理系統(tǒng)。每一個電池管理系統(tǒng)連接公交換電站，每一個電池管理系統(tǒng)連接一個雙向充電器，雙向充電器連接電網、車載電池。

所述電池管理系統(tǒng)包括：

智能開關檢測單元，用于判斷是否開啟智能模式；

soc檢查單元，用于實時檢查車載電池的soc狀態(tài)；

控制單元，用于接收智能開關檢測單元和soc檢查單元信息；

通信單元，用于和充電器通信單元進行信息實時發(fā)送及接收；

所述雙向充電器包括：

充電器通信單元，用于信息的發(fā)送與接收；

充電器控制單元，用于處理接收到的控制命令；

電池充電單元，從電網對車載電池供電；

電網供應單元，將車載電池中的電供給電網，電網供應單元和電池充電單元交替地操作。

所述雙向充電器，用于換電站內車載電池和電網之間的雙向供電。

所述電池管理系統(tǒng)，根據車載電池的狀態(tài)，判斷是否將電力從電網提供給車載電池、或將車載電池中的電供給電網。

所述電池管理系統(tǒng)中設有智能開關，由配電站工作人員根據時段選擇開啟或關閉。

所述電網安裝電度表，用于記錄雙向電流流量。

公交換電站內的每一個車載電池充電位都裝設有一個雙向充電器。

公交換電站內的每一個車載電池充電位都裝設有一個電池管理系統(tǒng)。

本發(fā)明一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，有益效果如下：

1、通過雙向電力供應裝置與電池管理系統(tǒng)bms的信息互聯(lián)，實現(xiàn)了在高電價時段向電網放電，低電價時段對車載電池充電，增加了電動公交車的運營效益。

2、電高峰時段在公交換電站對高壓車載電池進行集中地智能充電，能對電網負荷起到削峰填谷的作用。

3、公交換電站工作人員按時段開啟智能開關，通過電池管理系統(tǒng)bms控制雙向充電器，若電池管理系統(tǒng)bms指示電池充電，則雙向充電器可以將電網的電力供給電池，反之，雙向充電器將電池中的電供給電網。根據某市電網峰谷分時電價表，為使效益最大化，高峰時段及平段時段開啟智能模式，低谷時段一律只進行電池充電。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的控制示意圖。

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的高峰時段及平段時段雙向互聯(lián)流程圖。

圖4（a）為本發(fā)明系統(tǒng)的電池狀態(tài)圖一。

圖4（b）為本發(fā)明系統(tǒng)的電池狀態(tài)圖二。

圖4（c）為本發(fā)明系統(tǒng)的電池狀態(tài)圖三。

具體實施方式

一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，包括多個雙向充電器40、多個電池管理系統(tǒng)20。每一個電池管理系統(tǒng)20連接公交換電站，每一個電池管理系統(tǒng)20連接一個雙向充電器40，雙向充電器40連接電網100、車載電池10。

電動汽車中的雙向供電的方法是：供電站工作人員在高峰時段及平峰時段開啟智能模式，判斷電池電量是否大于第一預設值，若大于第一預設值，雙向充電器40將電能從車載電池10供給電網；持續(xù)放電過程中，不間斷檢測電池電量并判斷電池電量是否大于第二預設值，若大于第二預設值繼續(xù)放電，若小于第二預設值則雙向充電器40將給車載電池10充電。供電站工作人員在低谷時段不開啟智能模式，電網持續(xù)給車載電池10充電，直到充滿為止。

一種用于公交換電站的雙向電力供給系統(tǒng)，其原理為：

圖1為電網100與公交換電站互聯(lián)裝置圖，包括車載電池10；對其充電或向電網100放電的雙向充電器40，雙向充電器40連接電網100；以及控制雙向充電器40的電池管理系統(tǒng)20，電池管理系統(tǒng)20監(jiān)測并控制車載電池10的充電狀態(tài)。

圖2為電池管理系統(tǒng)20與雙向充電器40的聯(lián)系圖，電池管理系統(tǒng)20中設有智能開關50，由配電站工作人員在智能時段開啟；soc檢查單元22測量車載電池10電量，控制單元23通過接收智能開關檢測單元21、soc檢查單元22的信息來確定是否控制雙向充電器40。電池管理系統(tǒng)20中，智能開關檢測單元21判斷是否開啟智能模式。soc檢查單元22測量車載電池10的soc充電狀態(tài)，并以此確定雙向充電器40的充電方向。電池管理系統(tǒng)20根據智能開關檢測單元21和soc檢查單元22中的信息來確定雙向充電器40的充電方向。充電方向是指雙向充電器40將電力從電網100供應到車載電池10還是將電力從車載電池10返還到電網100。電池管理系統(tǒng)20確定雙向充電器40的控制命令，并通過通信單元24將命令發(fā)送到雙向充電器40。

雙向充電器40包括充電器通信單元41，接收來自電池管理系統(tǒng)20的控制命令；充電器控制單元42處理充電器通信單元41接收的控制命令；電池充電單元43和電網供電單元44，它們根據充電器控制單元42的處理結果來操作。充電器通信單元41從電池智能管理系統(tǒng)通信單元24接收控制命令，并將其發(fā)送到控制單元23?？刂茊卧?3處理從充電器通信單元41發(fā)送的控制命令，然后根據在充電器控制單元42確定的充電方向來操作雙向充電器40。如果電池管理系統(tǒng)20指示充電器控制單元42對車載電池10充電，則充電器控制單元42操作電池充電單元43，將電力從電網100供應到車載電池10。否則充電器控制單元42操作電網供電單元44，電力從車載電池10輸送到電網100。電池充電單元43和電網供電單元44交替地操作。

圖3為高峰時段及平段時段雙向互聯(lián)流程圖。流程圖3中，以字母a開頭的過程在電池管理系統(tǒng)20中執(zhí)行，以字母b開頭的過程在雙向充電器40中執(zhí)行。電池管理系統(tǒng)20步驟a11表示：控制雙向充電器50，決定對車載電池10充電或者將電力從車載電池10供應到電網100。電度表110測量電力流量，并根據雙向流量計算電費。

圖4（a）~圖4（c）為電池狀態(tài)圖，對電池的soc設置兩個預設值，第二預設值b小于第一預設值a，在電價相對高的高峰時段或平峰時段，通過開啟智能開關50開啟智能模式，電池管理系統(tǒng)bms檢測車載電池10中的電力是否充足。如果車載電池10的soc小于第一預設值，如圖3的步驟a12，則車載電池10中沒有充足的電力，雙向充電器40不能將電力從車載電池10輸?shù)诫娋W100，如果soc超過第一預設值a，進行圖3的步驟b10，車載電池10向電網100放電。

在圖3的步驟b10期間，電池管理系統(tǒng)bms周期性地檢查車載電池10的soc,并判斷車載電池10的soc是否小于第二預設值b，如圖3的a13。如果車載電池10的soc大于第二預設值b，則繼續(xù)圖3的步驟b10。

如果對車載電池10進行充電b11，電池管理系統(tǒng)bms測量車載電池10的soc，當充滿電時，如圖3的步驟b12，則停止充電過程，并將充滿電的車載電池10換下，換新電池。

在電價相對較低的低谷時段，不開啟雙向充電模式，僅執(zhí)行圖3的步驟b10和圖3的步驟b12單純對車載電池10進行充電，直至充滿，充滿后跟換電池。

電網100代表城市大電網。