[发明专利]面向电动汽车的直流微电网系统及其控制方法

说明书

本发明提供的一种面向电动汽车的直流微电网系统及其控制方法，采用直流微电网系统作为公网和电动汽车之间的中间系统，可以更好的保护公网系统的稳定性；并且直流微电网系统可以减少电能转换次数，提高电能利用效率；其中采用双向AC/DC变换器连接公网与直流微电网系统，通过能量的双向流动控制来调节两个系统的稳定性；同时设计双向充电装置，对直流微电网系统中接入的大量电动汽车蓄电池提供放电功能，结合用户利益和系统稳定进行充放电控制，有助于维持直流微电网系统的内部稳定，减弱公网负担，并通过中央调控可以为整个公网系统的削峰填谷提供新的选择。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种面向电动汽车的直流微电网系统及其控制方法。

背景技术

随着我国电动汽车产业的推进，电动汽车充电桩的保有量持续上升，很多商场社区都具有数量不小的充电桩群组。充电桩目前以交流形式为主，并且直接接入公网，单向为用户充电，充电装置与区域集中器直接通信。

然而，电动汽车直接通过充电桩单向充电，多个充电桩分别单独接入公网，导致不同充电装置共同影响公网，对公网造成了严重的负担，尤其是当前厂家单方面加大充电功率对输电线路、配用电系统都造成了严重的影响，具有明显的安全隐患；并且，电动汽车充电多采用交直变换，大量的AC-DC充电器加剧了公网系统的谐波影响，危害系统稳定性；另外，电动汽车的使用具有明显的周期性，在晚间下班集体充电期间也会加剧电力系统的峰谷特性，使得公网的能源利用效率较低。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中电动汽车直接通过充电桩单向充电，使得公网负担较大，稳定性较低，以及能源利用效率较低的技术缺陷。

本发明实施例提供了一种面向电动汽车的直流微电网系统，所述直流微电网系统包括：分布式能源、双向充电装置、储能电池、集中控制器、双向AC/DC变换器；

其中，所述分布式能源、所述双向充电装置、所述储能电池和所述双向AC/DC变换器均通过直流母线与所述集中控制器进行信息交互；

一方面，所述集中控制器通过所述双向充电装置采集电动汽车的信息流和能量流，并根据所述电动汽车的信息流和能量流控制所述分布式能源和/或所述储能电池对所述电动汽车进行充放电；

另一方面，所述集中控制器通过云端与公网系统进行交互，以及通过所述双向AC/DC变换器采集所述公网的信息流和能量流，根据所述公网系统的调度指令以及所述公网的信息流和能量流控制所述分布式能源、所述储能电池以及所述电动汽车中的至少一种对所述公网进行削峰填谷。

可选地，所述双向充电装置包括内部控制器和双向DC/DC变换器；

所述双向DC/DC变换器连接于所述电动汽车与所述直流母线之间，所述内部控制器用于采集所述双向DC/DC变换器中的电信号，并对所述电信号进行处理后与所述集中控制器进行信息流的交互；

以及，根据所述集中控制器返回的信息流驱动所述双向DC/DC变换器控制所述能量流在所述直流母线与所述电动汽车之间进行双向流动。

可选地，所述内部控制器用于采集所述双向DC/DC变换器中的电信号，并对所述电信号进行处理后与所述集中控制器进行信息流的交互的步骤，包括：

所述内部控制器采集所述双向DC/DC变换器中一二次侧的电压和电流，并根据所述电压和电流计算第一控制参数，将所述第一控制参数通过通讯协议传输至所述集中控制器，并接收所述集中控制器下发的第二控制参数。

可选地，所述第一控制参数包括所述电动汽车的状态信息、电池容量以及所述直流母线的母线状态，所述第二控制参数包括所述双向DC/DC变换器的传输功率。

可选地，根据所述集中控制器返回的信息流驱动所述双向DC/DC变换器控制所述能量流在所述直流母线与所述电动汽车之间进行双向流动的步骤，包括：