[發明專利]一種基于電動汽車智能充電系統的充電方法

有效

• 申請號: 201410356273.X
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104242381A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 鄧亮戈;周洪全;鮮景潤;李果
• 申請（專利權）人: 四川慧盈科技有限責任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44;B60L11/18
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本發明涉一種電動汽車智能充電方法。

背景技術

電動汽車可以減少人類對石油資源的依賴，隨著全球石油資源日漸枯竭，與傳統的燃油汽車相比，電動汽車備受青睞。電動汽車形成規模化應用后，將對充電設施發展和電網運行帶來新的挑戰：引發新的負荷增長；充電機中的整流裝置等非線性元件的存在，造成大量電力諧波污染，導致電能質量日益惡化，加大配電網運行管理難度。

在智能電網背景下，對電動汽車充電實施智能管理，可避免電動汽車充電需求對電網造成的不利影響，并提高電網的運行效率。要想實現對電動汽車充電需求進行有效管理和利用就必須對充電負荷進行控制。

鋰離子電池的高能量密度、無記憶效應、單節循環周期長等特點，使其具有較好的便攜性，是目前最具發展前景的電動汽車動力電池。但由于制造工藝的限制，鋰離子電池電壓僅為3.0V-4.2V左右。為了構成高電壓能量存儲與供應裝置，必須將多個鋰離子電池串聯構成電池組進行工作。對于組成電動汽車的鋰離子電池組的鋰離子電池單體，由于容量、內阻、以及使用條件及環境的變化，就會造成鋰離子電池單體端電壓不一致。正是由于單個電池的特性總存在差異，在充(放)電過程中容易造成部分鋰離子電池單體過(欠)壓，從而導致有的電池已經完全滿充(放盡)而有的電池則還沒有充滿(放盡)。這就會嚴重影響電池的使用壽命，進而對鋰離子電池組的整體使用和壽命造成不利影響，使得電池組性能達不到單電池原有水平,導致其使用壽命將會縮短數倍甚至十幾倍。為了延長電動汽車鋰離子電池組的使用壽命，必須使所有的電池均保持在同樣的充放電深度。因此，需要建立鋰離子電池組能量均衡系統，對串聯鋰離子電池組中各個單體鋰離子電池的能量進行均衡管理，充分發揮電池組中各單體電池的能力，延長電池組整體使用壽命。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種基于電動汽車智能充電系統的充電方法，通過該方法在充電過程中檢測電動汽車電池組的單體鋰離子電池的狀態，根據電池狀態及配電網狀態，進行均衡地、自適應地充電，延長電池使用壽命，該系統還設有濾波器，以減少充電過程中向配電網注入諧波。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于電動汽車智能充電系統的充電方法，該智能充電系統包括：電動汽車電池檢測模塊，多個充電模塊，充電管理模塊，交流/直流變換器，諧波檢測模塊，濾波模塊和無線通信模塊，該方法包括如下步驟：

(1)使用電動汽車電池檢測模塊實時檢測電動汽車的各個電池組的充電狀態；

(2)用于根據當前電池充電狀態，上述充電管理模塊控制上述每個充電模塊對單個電池組的充電功率，以實現對各電池組的均衡充電；

(3)使用諧波檢測模塊，實時檢測充電系統注入配電網的諧波；

(4)根據諧波檢測情況，使用濾波模塊，實時消除充電過程中產生的諧波。

優選的，所述無線通信模塊包括無線信號發出單元和無線信號接收單元，無線信號發出單元設置成與電動汽車電池檢測模塊相連，無線信號接收單元設置成與充電管理模塊相連，在步驟(1)中，無線信號發出單元將電動汽車電池檢測模塊檢測到的各電池組充電狀態發送給無線信號接收單元，由無線信號接收單元傳遞給充電管理模塊。

優選的，在步驟(2)中，各電池組并聯連接在所述充電模塊的電池端，通過所述充電模塊進行充電。

優選的，所述充電管理模塊包括控制器和與每個電池組對應的充電模塊相連的均衡器，在步驟2中，所述控制器根據各電池組的充電信息對各均衡器發出指令，各均衡器根據指令來控制與各充電模塊對各電池組的充電功率。

優選的，在步驟(2)中，使得電能雙向流動，即交流/直流變換器的連接各個充電模塊的總線可通過各個充電模塊為各電池組充電，各電池組也可將能量通過各自的充電模塊反饋給上述總線，從而將電能沖給其他電池組，可實現不同物理位置的兩個電池組之間，點對點的能量交換，還可以實現多個電池之間，多對一的能量交換。

優選的，所述濾波模塊由C型濾波器和有源濾波器通過耦合變壓器連接而構成，在步驟(4)中，濾波模塊與多個充電模塊并聯進行濾波。

優選的，所述電動汽車電池檢測模塊，具有檢測各電池組的充電電流的高精度電流傳感器以及微處理器，在步驟(1)中所述高精度電流傳感器將充電電流信號發給所述微處理器，所述微處理器根據充電電流信號確定充電時間、充電功率，并通過無線通信模塊，將充電時間和充電功率發送給充電管理模塊。