本實用新型涉及一種帶有互補充電功能的電動汽車電控系統(tǒng)。

背景技術：

隨著當今社會對能源和環(huán)境的關注度不斷提高、電能存儲及電驅動技術的進步，越來越多的電動汽車替代傳動汽車方便出行。電動汽車的保有量將越來越多。

數(shù)據(jù)表明電動汽車的年增長率已經(jīng)超過50％，以電動大巴、電動中小型車等電動汽車為代表的眾多電動車輛服務于社會、家庭。對于大多數(shù)的電動汽車在使用過程中有90％的時間處于停泊狀態(tài)，與此同時出于成本等因素的考慮，電網(wǎng)的容量有限，當電動汽車有快速充電需求時，由于電網(wǎng)容量的限制使得電網(wǎng)難以提供電動汽車充電的需求。電動汽車充電對電網(wǎng)帶來沖擊的問題凸顯，尤其是電動汽車快速充電，將對電網(wǎng)帶來劇烈的沖擊。

現(xiàn)有技術中，申請?zhí)枺?01610445672.2，公開了一種電動汽車驅動與電能變換控制方法，涉及了電能的雙向傳輸，控制器可以控制充電及放電電流。可為電動汽車互補充電方法提供基礎技術支持。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種帶有互補充電功能的電動汽車電控系統(tǒng)，為需要快速充電的充電汽車提供解決方案，是基于電動汽車雙向充電器的電能平衡調節(jié)裝置，特別適用于乘用車，大巴車停車場，利用電量多的電動汽車對急需充電的電動汽車進行快速充電，以支撐電網(wǎng)電壓，減少對電網(wǎng)的沖擊。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種帶有互補充電功能的電動汽車電控系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅動單元、無線模塊，電池管理系統(tǒng)BMS與無線模塊、整車控制器VCU相連接，雙向驅動單元與電機相連接；電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅動單元的數(shù)據(jù)傳輸基于CAN總線進行數(shù)據(jù)交互；

無線模塊用于將數(shù)據(jù)接收或發(fā)送到遠端的遠程監(jiān)控服務器上；

電池管理系統(tǒng)BMS用于采集電池當前電量、充電電流、充電狀態(tài)、充電模式、電池溫度信息；

雙向驅動單元用于控制電機旋轉及控制電池與電網(wǎng)的能量雙向流動。

所述的電機為開繞組電機。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

以充電中的電動汽車作為電源，為急需快速充電的電動汽車充電，進而實現(xiàn)穩(wěn)定電網(wǎng)的目的。通過電動汽車自身的電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU實現(xiàn)與雙向驅動單元、無線模塊相連接，并與遠程監(jiān)控服務器相通訊，進而實現(xiàn)遠程控制電動汽車充電，實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)壓工作。

附圖說明

圖1是帶有互補充電功能的電動汽車電控系統(tǒng)結構示意圖。

圖2是電網(wǎng)充電流程圖。

圖3是遠程監(jiān)控服務器控制流程圖。

圖4是共享充電模式結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型進行詳細地描述，但是應該指出本實用新型的實施不限于以下的實施方式。

見圖1-圖4，一種帶有互補充電功能的電動汽車電控系統(tǒng)，將充電中的電動汽車作為電源，為急需快速充電的電動汽車充電，通過無線網(wǎng)絡與電網(wǎng)混合組網(wǎng)實現(xiàn)信息的交互與電能的傳遞，實現(xiàn)控制電動汽車充電，包括電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅動單元、無線模塊，電池管理系統(tǒng)BMS與無線模塊、整車控制器VCU相連接，雙向驅動單元與電機相連接；電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅動單元的數(shù)據(jù)傳輸基于CAN總線進行數(shù)據(jù)交互；無線模塊用于將數(shù)據(jù)接收或發(fā)送到遠端的遠程監(jiān)控服務器上；電池管理系統(tǒng)BMS用于采集電池當前電量、充電電流、充電狀態(tài)、充電模式、電池溫度信息；雙向驅動單元用于控制電機旋轉及控制電池與電網(wǎng)的能量雙向流動。

其中，電機為開繞組電機。

見圖3，遠程監(jiān)控服務器負責監(jiān)控接入某一個區(qū)域充電站內所有連接充電汽車的參數(shù)，以及發(fā)送控制指令；一個區(qū)域充電站由若干個充電點組成，當電動汽車接入時，整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的信息上傳至遠程監(jiān)控服務器上，遠程監(jiān)控服務器根據(jù)設定的充電規(guī)則發(fā)送充電指令；

接入狀態(tài)檢測為監(jiān)測是否連接到與充電線連接的充電點，充電線的標準電壓為380V；

電池管理系統(tǒng)BMS設定充電模式為共享充電模式與非共享充電模式，其中共享充電模式允許本充電汽車向電網(wǎng)反饋能量，而非共享充電模式只允許電網(wǎng)對電動汽車充電；

電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU、雙向驅動單元的數(shù)據(jù)傳輸基于CAN總線進行數(shù)據(jù)交互。雙向驅動單元采用申請?zhí)枺?01610445672.2公開的一種電動汽車驅動與電能變換控制方法，尤其是其中公開的電動汽車驅動裝置(申請?zhí)枺?01620599261.4公開的一種電動汽車驅動裝置)。

充電規(guī)則：

電動汽車充電停車場容積為akW，以bkW的功率為電動汽車充電，則可同時為a/b＝c臺電動汽車提供慢充電服務；單臺電動汽車的總充電量為g，若c臺電動汽車中有d臺電動汽車的單車已充電百分比e大于70％，而新進入停車場的電動汽車h臺需快速充電，采用共享充電模式，則可提供的電量為：f＝g*d(e-70％)；若新進電動汽車單臺需要充電量占g的百分比為j，則新進電動汽車所需快速充電的總電量為k＝g*h*j；只有f＞k可確保電網(wǎng)穩(wěn)定。

實施例：

整車控制器VCU將電池管理系統(tǒng)BMS采集到的電池當前電量、充電電流、充電狀態(tài)、電池溫度、接入狀態(tài)檢測信息通過無線模塊傳輸?shù)竭h程監(jiān)控服務器上。

充電模式為設定的共享充電模式與非共享充電模式，其中共享充電模式允許本充電汽車向電網(wǎng)反饋能量，而非共享充電模式只允許電網(wǎng)對電動汽車充電。接入狀態(tài)檢測為監(jiān)測是否連接到與充電線連接的充電點。充電線的標準電壓為380V。

見圖1、圖2，當電動汽車處于非共享充電模式時，且電網(wǎng)正常供電時，每個電動汽車通過傳輸線由電網(wǎng)供電進行充電，并計費。

見圖3、圖4，遠程監(jiān)控服務器負責監(jiān)視接入某一個區(qū)域充電站內所有連接充電汽車的參數(shù)，以及發(fā)送控制指令。一個區(qū)域充電站由若干個充電點組成，當電動汽車接入時，電動汽車VCU將相關參數(shù)上傳至服務器上。服務器根據(jù)制定的充電規(guī)則發(fā)送充電指令。充電規(guī)則如下：

以200kW的電動汽車充電停車場為例。如果以大約8kW左右的功率為電動汽車充電，大約可以同時為20臺左右的電動汽車提供慢速充電服務。但是如果接入100kW的快速充電樁，最多近能夠為2臺電動汽車提供快充服務。而如果20臺的車中有50％的車的電量超過80％，而新進入停車場的汽車急需快速充電，新進入停車場的汽車則存在無法以較大電流充電的可能。假設電動汽車電量為40kWh、停車場內有10臺90％電量的電動汽車。則可充最大電量為這10臺車超過70％部分的和，40*10*0.2＝80kWh。此時停車場內需要為2臺電量為20％的電動汽車速充電，則如果完全斷掉電網(wǎng)的情況下將這2臺20％能量的電動汽車充到50％需要40*0.3*2＝24kwh的能量，這10臺車平均電量下降為24/10/40＝6％.由于專利《一種電動汽車驅動與電能變換控制方法》提及雙向充電器的充放電電流與電機的驅動電流相同，因此可以以電池能承受的最大電流進行充電。從而極大的補充了電網(wǎng)的充電能力。

見圖4，同時區(qū)域充電站還通過與電網(wǎng)連接的斷路器與電網(wǎng)連接，設置監(jiān)測斷路器開合的裝置。通常與電網(wǎng)連接的斷路器處于合閘狀態(tài)，當電動汽車處于分享充電模式的饋電狀態(tài)時，雙向驅動單元的工作模式為PQ模式(是微電網(wǎng)中的模式，PQ狀態(tài)為主網(wǎng)提供電壓支撐。孤島狀態(tài)時，由于失去了參考的電壓源，所以需要找到一個控制器作為參考電壓源，他工作在VF模式，別的繼續(xù)工作在PQ模式提供電壓支撐)，補充電網(wǎng)所需的電能。當與電網(wǎng)連接的斷路器斷開時，處于短時充電模式，在處于短時工作模式時，區(qū)域充電站內電量最高的電動汽車處于VF模式，其余的可以饋電的電動汽車處于PQ模式，當網(wǎng)內最低電量的電動汽車充到下限閾值時停止充電。

本實用新型以充電中的電動汽車作為電源，為急需快速充電的電動汽車充電，進而實現(xiàn)穩(wěn)定電網(wǎng)的目的。通過電動汽車自身的電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器VCU實現(xiàn)與雙向驅動單元、無線模塊相連接，并與遠程監(jiān)控服務器相通訊，進而實現(xiàn)遠程控制電動汽車充電，實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)壓工作。