[發(fā)明專利]一種電動車輛充放電模擬系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210252475.0
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103580070A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭春林;肖湘寧;李巖松;徐衍會;齊文波;習工偉
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張瀟;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力應(yīng)用領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種電動車輛充放電模擬系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，為應(yīng)對全球氣候問題和能源短缺的問題，世界各國都在積極發(fā)展清潔的可再生能源。傳統(tǒng)汽車進一步加劇了日益嚴重的環(huán)境污染和能源短缺問題。為了克服傳統(tǒng)汽車對不可再生資源的依賴，各國都在大力發(fā)展以電力作為能源的電動汽車。電動汽車效率高、排放低，能夠從根本上減少對石油的依賴，增加可再生能源的利用，降低二氧化碳和污染物的排放，得到了廣泛的重視。世界各國紛紛投入巨額資金，開展電動汽車技術(shù)研發(fā)，尤其是在核心的供電系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)方面，進行了大量研究，取得了長足的進展。

電動汽車是指全部或部分由電機驅(qū)動的汽車，目前主要有純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車以及外接充電式混合動力汽車等。為了向電動汽車提供電力，必須設(shè)置能夠為電動汽車提供動力的充電電池。動力電池組屬于二次電池，由很多個單組電池模塊串聯(lián)而成，因此各個單組電池間的一致性是否良好會影響電池組的性能。此外，動力電池組在汽車的各種工況下循環(huán)進行充放電，所以動力電池組的充放電性能、循環(huán)使用壽命，電池組溫度變化、電池組容量變化等也會影響電池組的工作特性。電池組管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電池組的總電流、總電壓、單組電池模塊電壓、電池組溫度，并能估算電池組容量，實時傳送數(shù)據(jù)給整車控制系統(tǒng)。電池組管理系統(tǒng)對混合動力電池組的安全起著重要作用。在現(xiàn)有技術(shù)中，對電池組電壓、電流采樣精度不高，這導(dǎo)致對電池組的電池容量估算不精確；對單組電池間的一致性沒有有效檢測，沒有檢測電池組溫度特性；與動力總成控制系統(tǒng)的通訊多采用串口通訊技術(shù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸不可靠，抗干擾能力差。

因此需要提供一種充電設(shè)備的綜合自動化集成和最終實現(xiàn)工具，可以模擬電動汽車對電池充放電過程，為研發(fā)設(shè)計人員研究電動汽車充放電提供實驗平臺，充電設(shè)備的信息的最終處理、顯示和監(jiān)測都由監(jiān)控后臺來完成。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當是一套多窗口多任務(wù)系統(tǒng)。采用流行、簡單易用的畫面輸出和操作方式，結(jié)構(gòu)化設(shè)計，通用數(shù)據(jù)庫訪問方式、多進程、多線程模式，使系統(tǒng)具有高可靠性、方便的人機交互操作、高質(zhì)量的畫面顯示及靈活的可擴展性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電動車輛充放電模擬系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：充放電監(jiān)控設(shè)備和至少一個動力電池充放電單元，所述動力電池充放電單元包括：電動車輛充電機、動力電池、與動力電池匹配的電池管理系統(tǒng)以及多投控制單元，其特征在于：

充放電監(jiān)控設(shè)備，用于監(jiān)控至少一個動力電池充放電單元以獲得狀態(tài)數(shù)據(jù)，存儲上述狀態(tài)數(shù)據(jù)并對至少一個動力電池充放電單元進行控制；

電動車輛充電機，用于對動力電池進行充電，所述電動車輛充電機為車載充電機或非車載充電機；以及

多投控制單元，多投控制單元的一端連接到所述動力電池，多投控制單元的另一端能夠在連接對象之間進行切換，連接對象為下述內(nèi)容中的至少兩個：電動車輛充電機、負載、充放電機或空檔。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括柜體和監(jiān)控面板，所述柜體用于容納所述動力電池充放電單元以及由充放電監(jiān)控設(shè)備配置的傳感器；所述監(jiān)控面板用于設(shè)置控制開關(guān)、狀態(tài)指示燈和/或監(jiān)測儀表。

優(yōu)選地，在所述監(jiān)控面板上設(shè)置所述模擬系統(tǒng)的線路圖，所述控制開關(guān)、狀態(tài)指示燈和監(jiān)測儀表在線路圖中的位置與它們在所述模擬系統(tǒng)中實際接線位置一致。

優(yōu)選地，所述監(jiān)控面板位于柜體的前面板。

優(yōu)選地，所述狀態(tài)指示燈顯示所述多投控制單元與電動車輛充電機、負載、充放電機或空擋的接通狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀表包括：動力電池直流電壓監(jiān)測儀表、動力電池直流電流監(jiān)測儀表和/或充電機交流電壓監(jiān)測儀表。

優(yōu)選地，動力電池直流電壓監(jiān)測儀表和動力電池直流電流監(jiān)測儀表的監(jiān)測點為與動力電池直接連接的線路位置，所述動力電池直流電流監(jiān)測儀表具有正負量程，能夠監(jiān)測充放電時產(chǎn)生的正向和負向電流。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀表為指針式儀表；

優(yōu)選地，在柜體上安裝充電樁接口，充電樁接口能夠連接外接充電樁，從而為使用車載充電機的動力電池充放電單元供電。

優(yōu)選地，所述充放電監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：充電機的交流電壓、充電機的交流電流、動力電池的直流電壓、動力電池的直流電流、動力電池的SOC和/或動力電池的溫度。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中的動力電池的出線串聯(lián)有熔斷器。

優(yōu)選地，所述車載充電機和非車載充電機中的每一個均具有獨立開斷的控制開關(guān)。