CN108964229A - 一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置及控制方法 - Google Patents

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武国良
于东洋
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徐冰亮
吴晓刚
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Harbin University of Science and Technology
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Abstract

一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置及控制方法，涉及电动汽车移动储能充电装置及控制技术。是为了解决电动汽车充电受充电桩地点限制的问题，本发明适合于工作在风力充足的我国北方地区，可以安置在停车场、道路停车位附近或者高速公路应急车道旁。该装置可实时显示钛酸锂电池剩余电量，供用户决定是否适用该充电装置对电动汽车进行充电。

Description

一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置及控 制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车移动储能充电装置及控制技术。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
当前电动汽车的充电技术，尤其是快速充电技术尚不成熟，存在充电受充电桩地点限制的缺陷。
发明内容
本发明是为了解决电动汽车充电受充电桩地点限制的问题，从而提供了一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置及控制方法。
一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置,它包括电动汽车动力电池(5),所述电动汽车动力电池(5)用于给电动汽车提供动力；其特征是：它还包括移动储能充电装置(10)，所述移动储能充电装置(10)包括风力发电机(1)、AC/DC变换器(2)、钛酸锂电池(3)、双向隔离型DC/DC变换器(4)；所述风力发电机(1)的电源出端通过单向AC/DC变换器(2)与钛酸锂电池(3)的电源输入端连接，所述钛酸锂电池(3)的电源输出端通过双向无线电能传输变换器(4)与电动汽车动力电池(5)的电源输入端连接。
实现上述装置的控制方法，对于钛酸锂电池(3)：它的具体方法为：
当钛酸锂电池(3)的电量高于90％时，令与风力发电机(1)连接的AC/DC变换器(2)停止工作，当钛酸锂电池(3)的电量低于90％时，开启AC/DC变换器(2)，使风力发电机(1)发电并为钛酸锂电池(3)充电，进而通过双向隔离型DC/DC变换器(4)为电动汽车动力电池(5)充电；此时电动汽车动力电池(5)停止充电。当电池充电过程中达到截止电压时，降低充电电流0.1C，直到充电结束为止。电动汽车动力电池(5)的充电结束条件为电动汽车动力电池(5的SOC大于80％或钛酸锂电池(3)剩余电量低于20％。
本发明适合于工作在风力充足的地区，可以安置在停车场、道路停车位附近或者高速公路应急车道旁。该装置可实时显示钛酸锂电池(3)剩余电量，供用户决定是否适用该充电装置对电动汽车进行快速充电。本发明完全摆脱了电动汽车充电受充电桩地点的束缚。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的装置结构示意图；
图2是本发明AC/DC变换器(2)的电路示意图；
图3是本发明双向隔离型DC/DC变换器(4)的电路示意图；
具体实施方式
具体实施方式一、下面结合图说明本实施方式，一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置,它包括电动汽车动力电池(5),所述电动汽车动力电池(5)用于给电动汽车提供动力；其特征是：它还包括移动储能充电装置(10)，所述移动储能充电装置(10)包括风力发电机(1)、AC/DC变换器(2)、钛酸锂电池(3)、双向隔离型DC/DC变换器(4)；所述风力发电机(1)的电源输出端通过单向AC/DC变换器(2)与钛酸锂电池(3)的电源输入端连接，所述钛酸锂电池(3)的电源输出端通过双向隔离型DC/DC变换器(4)与电动汽车动力电池(5)的电源输入端连接。
本发明适合于工作在风力充足的我国北方地区，可以安置在停车场、道路停车位附近或者高速公路应急车道旁。该装置可实时显示钛酸锂电池剩余电量，供用户决定是否适用该充电装置对电动汽车进行充电。
移动储能充电装置中，风力发电机连接AC/DC变换器，AC/DC变换器输出连接低温特性较好的钛酸锂储能电池，储能电池输出连接双向隔离型DC/DC变换器(结构图)，双向隔离型DC/DC变换器输出连接电动汽车动力电池，为动力电池充电。动力电池充电控制方式：钛酸锂储能电池电量高于90％时，与光伏板相连接的单向升压DC/DC停止工作，当钛酸锂储能电池电量低于90％时，开启AC/DC，风力发电机发电为钛酸锂储能电池充电。针对电动汽车动力电池采用大功率快速充电方式，动力电池SOC大于80％时双向隔离型DC/DC停止工作，此时动力电池停止充电。充电电流可以由用户根据动力电池类型选择相应的充电倍率，充电过程采用电池截止电压作为降低充电电流的判断条件，即采用分阶调整充电电流的形式，当电池充电过程中达到截止电压时，降低充电电流0.1C，直到充电结束为止。充电结束条件除了判断动力电池SOC大于80％以外，如果移动充电装置中的钛酸锂电池剩余电量低于20％时同样停止充电。
具体实施方式二、下面结合图1-2说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种适合于光照充足地区的电动汽车移动储能快速充电装置的区别在于AC/DC变换器(2)采用桥式整流加BUCK电路实现。
具体实施方式三、下面结合图1-3说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种适合于光照充足地区的电动汽车移动储能快速充电装置的区别在于，双向隔离型DC/DC变换器(4)采用双向全桥电路实现。
具体实施方式四、实现上述装置的控制方法，对于钛酸锂电池(3)：它的具体方法为：
当钛酸锂电池(3)的电量高于90％时，令与风力发电机(1)连接的AC/DC变换器(2)停止工作，当钛酸锂电池(3)的电量低于90％时，开启AC/DC变换器(2)，使风力发电机(1)发电并为钛酸锂电池(3)充电，进而通过双向隔离型DC/DC变换器(4)为电动汽车动力电池(5)充电。当电池充电过程中达到截止电压时，降低充电电流0.1C，直到充电结束为止。电动汽车动力电池(5)的充电结束条件为电动汽车动力电池(5)的SOC大于80％或钛酸锂电池(3)剩余电量低于20％。

Claims (4)

1.一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置,它包括电动汽车动力电池(5),所述电动汽车动力电池(5)用于给电动汽车提供动力；其特征是：它还包括移动储能充电装置(10)，所述移动储能充电装置(10)包括风力发电机(1)、AC/DC变换器(2)、钛酸锂电池(3)、双向隔离型DC/DC变换器(4)；所述风力发电机(1)的电源输出端通过单向AC/DC变换器(2)与钛酸锂电池(3)的电源输入端连接，所述钛酸锂电池(3)的电源输出端通过双向无线电能传输变换器(4)与电动汽车动力电池(5)的电源输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置，其特征在于单向升压DC/DC电路(2)采用BOOST电路实现。
3.根据权利要求2所述的一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置，其特征在于双向无线电能传输变换器(4)采用桥式逆变器结合SS谐振电路实现。
4.实现权利要求1的一种适合于风力充足地区的电动汽车移动储能充电装置的控制方法，对对于钛酸锂电池(3)：它的具体方法为：
当钛酸锂电池(3)的电量高于90％时，令与风力发电机(1)连接的AC/DC变换器(2)停止工作，当钛酸锂电池(3)的电量低于90％时，开启AC/DC变换器(2)，使风力发电机(1)发电并为钛酸锂电池(3)充电，进而通过双向隔离型DC/DC变换器(4)为电动汽车动力电池(5)充电；此时电动汽车动力电池(5)停止充电。当电池充电过程中达到截止电压时，降低充电电流0.1C，直到充电结束为止。电动汽车动力电池(5)的充电结束条件为电动汽车动力电池(5)的SOC 80％或钛酸锂电池(3)剩余电量低于20％。
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