[实用新型]基于V2G的多功能车载充放电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充放电，特别涉及一种基于V2G的多功能车载充放电器。

背景技术

随着日益严重的能源危机和环境污染问题，新能源汽车已经成为未来汽车工业的发展方向，便捷的充放电系统则成为推动电动汽车快速发展的关键因素。根据相关统计，一台电动汽车95% 的时间处于停驶的状态，电动汽车充电站可以在电网用电低峰时期对电动汽车及其备用蓄电池进行充电，而在用电高峰期将电动汽车电池能量反馈回电网，这种电能在电动汽车和电网之间循环利用的技术就是V2G技术。在电动汽车大力推广后，成百上千的电动汽车就可以构成微电网系统，在紧急状况下还可以作为应急电源，为微电网的安全运行提供有效的支撑。

目前，常用的充电电路采用晶闸管相控整流或不可控整流技术，电路复杂，成本高，当采用二极管整流电路作为充放电系统的主电路时，虽然能保证网侧输入电流的基波分量的相位与电网电压相位大体相同，从而使得基波功率因数较高，但其网侧输入电流中高次谐波分量却很大，从而使得总的功率因数变低。另外，相控方式的充电装置同样也会导致网侧电压波形畸变和向电网注入大量的谐波。因此，充放电装置的谐波污染和低功率因数已成为阻碍蓄电池充放电系统发展和应用的重大障碍。

城市工况下,车辆的平均速度较低、负荷率的起伏变化较大,还需频繁的启动制动，传统汽车制动过程中的所有能量都是以热能的行驶散发了，相关研究显示,汽车制动过程中以热能方式耗散的能量约占驱动总能的50%，另外，家电等负载在制动过程中的能量也会以热能的形式散发掉，如果可以将这部分能量加以回收利用，车辆的续驶里程可得到很大的提高，同时也能实现能量的节约和有效利用。

实用新型内容

为了克服制动过程中能量浪费的不足，本实用新型提供一种基于V2G的多功能车载充放电器。

一种基于V2G的多功能车载充放电器，包括了依次连接的交流电网、DC/DC转换器、双向AC/DC转换器和储能单元，再生制动控制单元通过交流电机与双向AC/DC转换器相连，以实现从交流电机到储能单元的再生制动能量的回馈。

所述DC/DC转换器包括可控开关S1/S2/S3/S4/S5、二极管D1/D2/D3/D4/D5、电感Ls、蓄电池Bat、电容C1，二极管D1/D2/D3/D4分别反并联在可控开关S1/S2/S3/S4两端，电容C1、串联后的可控开关S2/S4均并联在双向AC/DC转换器两端，可控开关S1、蓄电池Bat、可控开关S3依次串联后并联在交流电网两端，电感Ls、可控开关S5、二极管D5串联后并联在可控开关S1两端。

所述的双向AC/DC转换器包括三相电压型PWM整流器和IGBT全控器件。

还包括电网电力调度中心，它包括SVPWM发生器和DSP控制器。

所述储能单元包括储蓄电池Bat和蓄电池管理模块，所述蓄电池管理模块包括用于电动汽车和蓄电池电流电压以及SOC的采集的信号采集模块和用于处理采集到的信息的MCU处理模块。

所述储能单元还包括监测保护电路，它包括储能单元过充电保护电路和过放电保护电路。

所述DC/DC转换器和交流电网之间设有第一断路器K1。

所述双向AC/DC转换器和交流电机之间设有第二断路器K2。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用DC/DC转换器，实现交流电网到储能单元的充电、储能单元到交流电机的放电、交流电机制动到储能单元的充电三种模式，有效将制动过程中产生的能力加以回收利用，保存到蓄电池中，使得车辆的续驶里程可得到很大的提高，同时也能实现能量的节约和有效利用。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型的DC/DC转换器电路图。

图3是本实用新型双向AC/DC转换器电路图及双闭环控制电路图。

图4是本实用新型充电电流路径示意图。

图5是本实用新型充电电流路径示意图。

图6是本实用新型充电电流路径示意图。

图7是本实用新型充电电流路径示意图。

图8是本实用新型放电电流路径示意图。

图9是本实用新型放电电流路径示意图。

图10是本实用新型再生制动充电电流路径示意图。

图11是本实用新型再生制动充电电流路径示意图。

图12是本实用新型SOC控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：