[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車充電裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710602681.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107199914A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周瓏;黎燦兵;朱曼曼;湯俊;李奇遠(yuǎn);顏博文;萬(wàn)嬋;彭澤武;江疆;馮歆堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息中心;湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L11/18
• 分類號(hào): B60L11/18
• 代理公司: 長(zhǎng)沙思創(chuàng)聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)43215
• 代理人: 肖戰(zhàn)勝,俞航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車充電裝置和方法。

背景技術(shù)

V2G技術(shù)的誕生，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)能量和信息的雙向交換，使電動(dòng)汽車不再僅僅是一個(gè)電力使用者，更是一個(gè)積極的參與者。通過合理的控制策略，對(duì)電動(dòng)汽車充放電進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與控制，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間能量的雙向互動(dòng)，使得電力供應(yīng)系統(tǒng)更穩(wěn)定、更可靠，改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量及其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻，主要包括向上調(diào)頻與向下調(diào)頻兩種調(diào)頻方式。向上調(diào)頻方式是指電動(dòng)汽車向電網(wǎng)回送功率；向下調(diào)頻方式則是電動(dòng)汽車向電網(wǎng)吸收功率。電動(dòng)汽車的運(yùn)行模式一般分為三種：可控負(fù)荷模式，能控制電動(dòng)汽車的充電功率；中立模式，電動(dòng)汽車與電網(wǎng)相連但沒有功率交換；發(fā)電模式，電動(dòng)汽車將儲(chǔ)存的能量返還給電網(wǎng)。電動(dòng)汽車根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行情況，通過改變電動(dòng)汽車的運(yùn)行模式以實(shí)現(xiàn)充放電功率的快速調(diào)整，從而阻止頻率的下降或升高，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行與新能源的接納能力。

如專利公開號(hào)為CN103762688A，專利名稱為一種電動(dòng)汽車充電設(shè)備動(dòng)態(tài)響應(yīng)電網(wǎng)頻率的裝置的專利文獻(xiàn)中，公開的電動(dòng)汽車充電設(shè)備裝置的頻率響應(yīng)控制模塊是將電網(wǎng)頻率變化率分為n個(gè)等級(jí)，并以此將響應(yīng)控制模塊的響應(yīng)門檻設(shè)為n個(gè)等級(jí)，不同的響應(yīng)門檻對(duì)應(yīng)不同的控制策略，進(jìn)而對(duì)應(yīng)不同的充電狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生異常或即將發(fā)生異常時(shí)，若監(jiān)測(cè)的頻率偏移達(dá)到EV(電動(dòng)汽車)的頻率響應(yīng)動(dòng)作門檻值，此時(shí)EV(電動(dòng)汽車)根據(jù)自身的SOC(荷電狀態(tài))判斷是否適合參與到電網(wǎng)的頻率響應(yīng)，若適合參與則按照響應(yīng)的控制策略進(jìn)行頻率響應(yīng)；若SOC(荷電狀態(tài))不適合當(dāng)前的響應(yīng)動(dòng)作，則處于閑置狀態(tài)，直到下一個(gè)監(jiān)測(cè)周期T，重復(fù)上一輪控制動(dòng)作；若未出現(xiàn)頻率異常時(shí)，EV(電動(dòng)汽車)則保持正常的充電狀態(tài)；每隔一定周期T監(jiān)測(cè)一次電網(wǎng)頻率，根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化率，判斷頻率的變化趨勢(shì)，決定電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)或充電功率大小。

上述技術(shù)方案的頻率響應(yīng)動(dòng)作門檻值、響應(yīng)幅度、采樣周期等參數(shù)都是固定不變，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生異常或即將發(fā)生異常時(shí)，電網(wǎng)頻率變化率與臨近的頻率響應(yīng)動(dòng)作門檻值之間的間隔會(huì)造成一定的延時(shí)，從而造成響應(yīng)控制模塊響應(yīng)動(dòng)作的進(jìn)一步延時(shí)，不利于快速地契合電網(wǎng)調(diào)頻需求，不能及時(shí)有效減小電網(wǎng)環(huán)境繼續(xù)惡化的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種電動(dòng)汽車充電裝置和方法，其響應(yīng)速度快，可以有效地減小電網(wǎng)環(huán)境繼續(xù)惡化的風(fēng)險(xiǎn)，快速改善電網(wǎng)環(huán)境。

本發(fā)明的解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種電動(dòng)汽車充電裝置，包括頻率檢測(cè)模塊和響應(yīng)控制模塊，其中，還包括超短期預(yù)測(cè)模塊，所述頻率檢測(cè)模塊的輸入端與接入電網(wǎng)電連接，所述頻率檢測(cè)模塊的輸出端通過超短期預(yù)測(cè)模塊與所述響應(yīng)控制模塊連接，所述響應(yīng)控制模塊與電動(dòng)汽車電池組電連接；

所述頻率檢測(cè)模塊用于檢測(cè)電網(wǎng)頻率的實(shí)時(shí)變化并將采樣頻率數(shù)據(jù)傳遞到超短期預(yù)測(cè)模塊；

所述超短期預(yù)測(cè)模塊用于對(duì)電網(wǎng)頻率未來(lái)幾秒之內(nèi)的頻率變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)頻率變化數(shù)據(jù)傳遞到響應(yīng)控制模塊；

所述響應(yīng)控制模塊接收到超短期預(yù)測(cè)模塊發(fā)送的預(yù)測(cè)頻率變化數(shù)據(jù)后，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，若判斷電網(wǎng)頻率有變化的趨勢(shì)，則響應(yīng)控制模塊根據(jù)電網(wǎng)頻率變化趨勢(shì)動(dòng)態(tài)調(diào)整響應(yīng)幅度。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率有發(fā)生異常或者頻率偏差變大的趨勢(shì)時(shí)，增加每一個(gè)門檻等級(jí)內(nèi)響應(yīng)幅度；當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率偏差有逐步緩解的趨勢(shì)時(shí)，降低每一個(gè)門檻等級(jí)內(nèi)響應(yīng)幅度。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述響應(yīng)控制模塊接收到超短期預(yù)測(cè)模塊發(fā)送的預(yù)測(cè)頻率變化數(shù)據(jù)后，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，若判斷電網(wǎng)頻率有變化的趨勢(shì)，所述響應(yīng)控制模塊根據(jù)電網(wǎng)頻率變化趨勢(shì)動(dòng)態(tài)調(diào)整響應(yīng)門檻值和對(duì)電網(wǎng)頻率檢測(cè)的采樣頻率。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率有發(fā)生異常或者頻率偏差變大的趨勢(shì)時(shí)，則降低每一級(jí)動(dòng)作的門檻值；或者，當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率偏差有逐步緩解的趨勢(shì)時(shí)，則提高電動(dòng)汽車響應(yīng)每一級(jí)動(dòng)作的門檻值；或者，當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率有發(fā)生異常或者頻率偏差變大的趨勢(shì)時(shí)，則提高對(duì)電網(wǎng)頻率檢測(cè)的采樣頻率；或者，當(dāng)所述響應(yīng)控制模塊判斷電網(wǎng)頻率偏差有逐步緩解的趨勢(shì)時(shí)，則降低對(duì)電網(wǎng)頻率檢測(cè)的采樣頻率。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述響應(yīng)控制模塊設(shè)置有動(dòng)態(tài)響應(yīng)按鈕和人工控制按鈕。