[实用新型]一种V2G充电桩开源控制系统科研测试平台

说明书

一种V2G充电桩开源控制系统科研测试平台，包括实时仿真控制器和V2G充电桩，V2G充电桩包括开源DCDC双向变流器、开源DCAC双向变流器和滤波器，实时仿真控制器通过以太网与PC机相连接，实时仿真控制器通过以太网与电池模拟器相连接，电池模拟器通过开源DCDC双向变流器与开源DCAC双向变流器相连接，开源DCAC双向变流器通过滤波器与电网模拟器相连接，电网模拟器通过以太网与实时仿真控制器相连接，开源DCDC双向变流器与开源DCAC双向变流器模拟量电压信号和DIO信号均通过信号转接板接入到实时仿真控制器中。本实用新型克服了现有技术的不足，实现一种具有灵活安全环境设置的充电桩V2G系统的底层开源控制的高效研究。

技术领域

本实用新型涉及充电桩开源控制技术领域，具体涉及一种V2G充电桩开源控制系统科研测试平台。

背景技术

电动汽车相较于传统燃油车而言，有节约化石能源、环境相对友好的优点，且电机相较于发动机而言转换效率更高；而随着电池技术的日益优化，其容量短板也可以逐渐被弥补，这使得电动汽车上的电池逐渐具备了高容量的特点。与此同时，电力电子功率变换器的快速发展使得快速充放电技术逐渐应用在电动汽车充电桩上，因而使得电池汽车可以作为一个可被快速充放电的移动型储能装置。在这样的背景下，对电动汽车用户而言，电动汽车的充放电管理，充电桩的汽车到电网（Vehicle-to-Grid，简称V2G）双向功率控制以及进入本地配电网的电能质量及价格管理都成为了国内外学者研究的热点。研究者们常采用类似于Matlab/Simulink的图形化仿真平台进行理论验证研究，而在工业化应用的进程中不仅需要理论验证，还需要在仿真之后进行大量的实物实验平台验证与测试。

现有实验平台有几种类型：1.在电源及负载方面，现有平台大都采用真实电池、接入本地配网，这些方式并不利于研究者们进行环境因素的排查和不同电池的快速更换，同时具有安全风险；2.在功率变换器方面，大多数平台采用成熟的DCAC和DCDC设备，这首先要求成熟设备具备双向功能，其次研究者们无法了解其底层控制机理，这对于上层研究而言也具有一定局限性的，而部分采用开源功率变换器的设备大都存在线束杂乱的缺陷，具有一定安全隐患；3.在控制器上，基本上采用一种基于DSP/FPGA的编程方式和实验方法，这需要耗费研究人员大量的时间进行编程，而且往往很难直观地发现控制过程中可能存在的问题，具有开发过程慢、研究不直观的缺陷，这也使刚入门的研究人员不易掌握，对于科研成果的迭代是极为不利的。因此，为降低科研的时间成本和提高开发效率，设计一种具有底层开源的高效、灵活、安全的科研测试平台愈发重要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种V2G充电桩开源控制系统科研测试平台，克服了现有技术的不足，设计合理，实现一种具有灵活安全环境设置的充电桩V2G系统的底层开源控制的高效研究。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种V2G充电桩开源控制系统科研测试平台，包括实时仿真控制器和V2G充电桩，所述V2G充电桩包括开源DCDC双向变流器、开源DCAC双向变流器和滤波器，所述实时仿真控制器通过以太网与PC机相连接，所述实时仿真控制器通过以太网与电池模拟器相连接，所述电池模拟器通过开源DCDC双向变流器与开源DCAC双向变流器相连接，所述开源DCAC双向变流器通过滤波器与电网模拟器相连接，所述电网模拟器通过以太网与实时仿真控制器相连接，所述开源DCDC双向变流器与开源DCAC双向变流器模拟量电压信号和DIO信号均通过信号转接板接入到实时仿真控制器中。

优选地，所述DIO信号包括PWM、故障信号和使能信号。

优选地，所述PC机上进行图形化编程编译后获取sdf编译文件通过以太网下载到实时仿真控制器，所述实时仿真控制器与PC机内的测控软件相连接。