CN214013878U - 一种基于v2g的电动汽车充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于V2G的电动汽车充电系统，包括连接电网的输入模块、输出模块以及控制模块，所述输入模块包括沿着电能传输方向依次连接的输入接线端子和交流接触器；所述输出模块包括沿着电能传输方向依次连接的高压继电器、输出接线端子和充电装置，所述高压继电器的输入端通过双向AC/DC变换器与所述交流接触器的输出端连接；所述控制模块分别与所述交流接触器、双向AC/DC变换器、高压继电器以及输出接线端子连接。本实用新型基于V2G概念，通过双向AC/DC变换器连接电网输入模块和充电输出模块，实现电动汽车和电网的双向互动，满足用户电动汽车基本电能需求的情况下，能够在电网用电高峰期将电动汽车多余的电能反馈给电网，提高了电能利用率和电网的运行效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种基于V2G的电动汽车充电系统。
背景技术
目前充电桩的功能只是对电动汽车进行充电，无法实现电动汽车和电网的双向互动。在一天中电动汽车只有2到3个小时在使用的,其余时间都是处于空闲状态,那么如果能够充分利用这段空闲时间,在电网低谷时进行有序充电，同时在满足用户的基本出行需求下，选择在电网用电高峰期将电动汽车多余的电能反馈给电网，达到“削峰填谷”的作用。
V2G(电动汽车与电网互动)的概念就是针对上述问题提出的，其核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲。而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费；当电网负荷过高时，由电动汽车将多余的电能反馈给电网，进而提高电能利用率和电网的运行效率。但是现有技术下，缺少安全有效的措施使V2G的概念在电动汽车领域得到广泛的应用。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种基于V2G的电动汽车充电系统，实现电动汽车和电网的双向互动，提高电能利用率和电网的运行效率。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于V2G的电动汽车充电系统，其特征在于，包括：
连接电网的输入模块，该输入模块包括沿着电能传输方向依次连接的输入接线端子和交流接触器，所述输入接线端子的输入端与所述电网相连接；
输出模块，该输出模块包括沿着电能传输方向依次连接的高压继电器、输出接线端子和充电装置，所述高压继电器的输入端通过双向AC/DC变换器与所述交流接触器的输出端连接；以及
控制模块，所述控制模块分别与所述交流接触器、双向AC/DC变换器、高压继电器以及输出接线端子连接。
优选地，所述控制模块与交流接触器之间还设置有急停控制开关。
进一步地，所述电网与输入接线端子采用AC380三相五线制连接进行配电，充电装置采用充电枪。
优选地，所述控制模块还设置有用于人机交互的显示模块。
本实用新型基于V2G概念，通过双向AC/DC变换器连接电网输入模块和充电输出模块，实现电动汽车和电网的双向互动，满足用户电动汽车基本电能需求的情况下，能够在电网用电高峰期将电动汽车多余的电能反馈给电网，提高了电能利用率和电网的运行效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图中：1、输入模块；11、输入接线端子；12、交流接触器；2、输出模块；21、高压继电器；22、输出接线端子；23、充电装置；3、双向AC/DC转换器；4、控制模块；5、急停控制开关；6、显示模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种优选实施方式做详细的说明。
如图1所示的基于V2G的电动汽车充电系统，包括连接电网的输入模块1、输出模块2以及控制模块4，所述输入模块包括沿着电能传输方向依次连接的输入接线端子11和交流接触器12，所述输入接线端子的输入端与所述电网相连接；所述输出模块包括沿着电能传输方向依次连接的高压继电器21、输出接线端子22和充电装置23，所述高压继电器的输入端通过双向AC/DC变换器3与所述交流接触器的输出端连接；所述控制模块分别与所述交流接触器、双向AC/DC变换器、高压继电器以及输出接线端子连接。
本优选实施例所述的双向AC/DC变换器3是实现电能双向流动的装置，能够保证输入、输出电压极性不变的情况下改变输入、输出电流的方向，进而实现微型电网和储能装置之间电能的双向传输。应用于电动汽车的充电系统中，电动汽车相当于储能装置，而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费；当电网负荷过高时，由电动汽车将多余的电能反馈给电网，提高了电能利用率和电网的运行效率。
为了保证配电的安全性，本优选实施例所述控制模块4与交流接触器12之间还设置有急停控制开关5，当发生紧急情况的时候人们可以通过快速按下此开关来达到保护的措施。同时，本优选实施例所述电网与输入接线端子11采用AC380三相五线制连接进行配电，充电装置23采用充电枪对电动汽车进行充电。
在制定V2G充电桩的充放电控制策略时,控制模块在计算备用电池容量时要最大程度的防止电池过度放电而损坏电池，把握适度的原则，也要考虑用户的出行需求而设置出行前的最低电池容量，控制模块通过连接汽车的BMS电池管理系统实时检测电池的当前的充放电状态，监控电池的单体电压、温度以及最大电流，一旦发现有异常问题，立即断开电源，切实保护电动汽车，同时限制电池过放、过冲等问题对电池造成损坏。
本优选实施例所述的控制模块4还设置有用于人机交互的显示模块6，一般采用触摸显示屏，控制模块可通过与车辆BMS通信，获取车辆电池信息、充电需求信息并通过显示模块展示，电网的工作人员或者电动汽车用户都可以通过该显示模块对本实用新型所述的充电系统进行运行状态查询和控制操作。具体的，可以通过显示界面设置电池充放电的方式与保护参数，还可以在显示模块上浏览充放电实时数据，获取当前充放电机与车载电池的状态信息，显示模块作为前台操作工具，界面优美，操作方便，能实现显示当前参数、故障显示、操作设置等功能，系统稳定可靠。用户可通过显示模块界面可以很方便的执行各种输入命令，及时获得当前充放电机状态和错误提示信息。
电动汽车与充电桩连接上以后，充电系统通过控制模块获取电池的状态信息与充电站的调度命令选择充放电行为，如果选择了充电行为，充电桩会根据电池检测的结果调整充电算法，在保护电池的前提条件下加快电池的充电速度。如果选择了放电行为，那么充电桩同样会根据检测结果确定放电下限，然后检测电池状态调整放电算法进行放电，直至放电结束。
在具体的使用中，本实用新型所述的充电系统具有以下两种工作模式：
若系统用于电动汽车充电，电网采用AC380三相五线制配电通过输入接线端子到交流接触器，控制模块控制交流接触器、高压继电器与双向AC/DC变换器导通，通过输出接线端子输送电能到充电枪给电动汽车充电；
若系统用于向电网反馈电能时，电能传输方向逆转，充电过程中的电能输入端作为输出端，电能输出端作为输入端，电动汽车通过充电枪输送电能到输出节点端子，控制模块控制交流接触器、高压继电器与双向AC/DC变换器导通，通过输出接线端子向电网反馈电能。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于V2G的电动汽车充电系统，其特征在于，包括：
连接电网的输入模块(1)，该输入模块包括沿着电能传输方向依次连接的输入接线端子(11)和交流接触器(12)，所述输入接线端子的输入端与所述电网相连接；
输出模块(2)，该输出模块包括沿着电能传输方向依次连接的高压继电器(21)、输出接线端子(22)和充电装置(23)，所述高压继电器的输入端通过双向AC/DC变换器(3)与所述交流接触器的输出端连接；以及
控制模块(4)，所述控制模块分别与所述交流接触器、双向AC/DC变换器、高压继电器以及输出接线端子连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于V2G的电动汽车充电系统，其特征在于，所述控制模块(4)与交流接触器(12)之间还设置有急停控制开关(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于V2G的电动汽车充电系统，其特征在于，所述电网与输入接线端子(11)采用AC380三相五线制连接进行配电，所述充电装置(23)采用充电枪。
4.根据权利要求1所述的一种基于V2G的电动汽车充电系统，其特征在于，所述控制模块(4)还设置有用于人机交互的显示模块(6)。
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