[发明专利]一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法及装置，其中方法包括：获取电动汽车数据、下发基础充电功率值P₀、判断电网频率值波动范围所在的频率调节区是调节Ⅰ段、调节Ⅱ段还是死区，并据此调节集群充电功率，其中死区对应的集群充电功率为P₀不变，因而可以避免频繁的充放电转换。本发明考虑了电网频率的调节死区，避免了电动汽车充电功率不必要的变化，同时设定基础充电功率值P₀(一般是大于0)，使得电动汽车可以全程处于充电状态，避免了电池频繁的充放电转换，既能更好地满足用户充电需求，也减少了对电池的寿命的损耗。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法及装置。

背景技术

单辆电动汽车参与频率调整作用十分有限，但随着电动汽车的普及，大量电动汽车并入电网将会产生巨大的调频容量。电动汽车通过交流充电桩或非车载充电机并入电网，本质上都是经过AC-DC变流器接入电网，通过对变流器开关管的控制，可以控制电动汽车并入电网时进行充电或者向电网馈电，并且功率值可控。电网频率调整的本质是对有功功率进行调整，目前电动汽车参与电网频率调整主要以V2G(vehicle-to-grid)模式进行，如图1所示；

横轴为电网频率偏离工频(零点50Hz)的偏离值，大于工频时为正向偏离，小于工频时为反向偏离；纵轴为电动汽车的充放电功率值，电网负荷较低时，频率正向偏离工频，电动汽车正向响应频率变化，进行充电；电网负荷较高时，频率反向偏离工频，电动汽车反向响应频率变化，进行放电，从而达到抑制频率波动的效果。频率可调节范围以及电动汽车最大充放电功率受到充放电机和电动汽车电池的限制

(1)电池是电动汽车造车的最主要成本之一，V2G模式下，电动汽车电池频繁地在充电和放电两种状态之间转换，会加速电动汽车电池损耗，对电池循环寿命影响较大；(2)电网频率有一定的安全范围(工频附近)，在此范围内不需要进行调节，而上述V2G模式只要频率波动不为0，电动汽车充电功率就会改变，不合理；(3)电动汽车并网变流器由电力电子器件构成，响应频率变化的速度很快，缺少电网频率调整所需要的惯性阻尼特性。本专利针对以上的技术缺点提出了一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法及装置。

发明内容

本发明提供了一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法及装置，用于解决电动汽车电池损耗、充电功率波动等技术问题。

本发明提供的一种电动汽车参与电网频率调整的充电控制方法，包括：

S1：通过各个集群控制中心获取电动汽车的荷电状态SOC；

S2：每隔预设时间向集群控制中心发送基础充电功率值P₀；

S3：通过数据采集与监视控制系统实时检测电网频率值；

S4：判断电网频率值波动范围所在的频率调节区，所述频率调节区包括调节Ⅰ段、调节Ⅱ段和死区，若电网频率值波动范围所在的频率调节区为死区，则调节集群控制中心的集群充电功率为P₀，若电网频率值波动范围所在的频率调节区为调节Ⅰ段，则调节集群控制中心的集群充电功率为P₀+ΔP1，若电网频率值波动范围所在的频率调节区为调节Ⅱ段，则调节集群控制中心的集群充电功率为P₀-ΔP2；

S5：将集群充电功率按待充SOC比例分配至各个电动汽车。

优选地，

所述调节Ⅱ段的频率范围为(f_min,f_{d_L})，所述死区的频率范围为(f_{d_L},f_{d_H})，所述调节Ⅰ段的频率范围为(f_{d_H},f_max)；