用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法
阅读说明：本技术 用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法 (Power supplementing method for mobile intelligent power supplementing system of electric automobile ) 是由 郭黎青 田志龙 张心 张克贺 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法,属于电动汽车移动智能补电系统技术领域,该补电系统包括双向充放电模块、控制单元、人机交互单元、计量单元、充放电连接装置、直流充电座和电池包,所述双向充放电模块通过交流接触器KMA1与市电三相输电线电连接,所述双向充放电模块与所述控制单元电连接,所述人机交互单元和所述计量单元均与所述控制单元电连接,本发明可使电动汽车用户无需到固定充电桩地点进行充放电,只需有国标插头的场所即可开始充放电,大大提高了充电设备使用的便捷性,给用户带来了更好的充放电体验,使电动汽车多余电量可回馈国家电网,利用峰谷电价可增加用户的收益。(The invention provides a power supplementing method for an electric automobile mobile intelligent power supplementing system, which belongs to the technical field of the electric automobile mobile intelligent power supplementing system, and comprises a bidirectional charge-discharge module, a control unit, a human-computer interaction unit, a metering unit, a charge-discharge connection device, a direct current charging seat and a battery pack, wherein the bidirectional charge-discharge module is electrically connected with a mains supply three-phase power transmission line through an alternating current contactor KMA1, the bidirectional charge-discharge module is electrically connected with the control unit, and the human-computer interaction unit and the metering unit are electrically connected with the control unit. The use of peak-to-valley electricity prices can increase the user's revenue.)
技术领域
本发明属于电动汽车移动智能补电系统技术领域，具体而言，涉及用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法。
背景技术
新能源汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及将会异常迅猛，未来的市场前景也是非常巨大的。随着新能源汽车的不断增加，充电桩的需求也在进一步扩大。电动汽车移动智能补电系统随时随地为电动汽车提供充电服务。由于其可移动、无需占用城市土地资源、灵活机动等等优势，恰好弥补了固定充电桩的许多短板，可以被应用到许多充电桩难以普及的场景。如电动汽车紧急救援补电、充电高峰期、充电桩车位被停占等情况，另外在充电桩建设不足地区、老旧小区等等许多区域，移动补电车也是很好的充电方式。其智能性体现在使用该设备可以使用国网交流电对电动汽车充电，可以使用本身带的电池包对电动汽车充电，可以使用电动汽车/自身电池包对国网放电，也可以使用直流充电桩或者市电通过该设备对对其自身电池补电，多种充放电模式可选实现国网与电动汽车之间的多种能量交互。
移动补电的价值其实远远不只是作为固定充电桩的补充，更在于其未来作为电动汽车能源网中重要的一环，将产生巨大的经济效益。从近期来看其经济效益主要是在电网谷期充电，在电价峰期放电，降低充电成本，充分利用能源，并可产生经济效益；二是可以消化退役电池，充分利用电池残值，并形成电动汽车储能闭合网，产生更大价值等等。
现有的移动补电系统的充放电模式单一，只能由电网正向给移动补电系统充电，不具备移动补电系统逆向给电网供电的能力，而电网的用电高峰通常在白天，晚上则是低谷，会造成白天电能不够用、晚上富余浪费的情况。
发明内容
本发明实施例提供了用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法，其目的在于解决现有的移动补电系统的充放电模式单一，只能由电网正向给移动补电系统充电，不具备移动补电系统逆向给电网供电的能力的问题。
鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法，其特征在于，所述补电系统包括双向充放电模块、控制单元、人机交互单元、计量单元、充放电连接装置、直流充电座和电池包，所述双向充放电模块通过交流接触器KMA1与市电三相输电线电连接，所述双向充放电模块与所述控制单元电连接，所述人机交互单元和所述计量单元均与所述控制单元电连接，所述双向充放电模块分别通过直流接触器KM1和直流接触器KM2与所述充放电连接装置电连接，所述双向充放电模块分别通过直流接触器KM3和直流接触器KM4与所述电池包电连接，所述计量单元电连接在所述双向充放电模块与所述直流接触器KM1和所述直流接触器KM2之间，所述直流充电座分别通过直流接触器KM7和直流接触器KM8电连接在所述直流接触器KM4和所述直流接触器KM3与所述电池包之间，所述直流接触器KM7和所述直流接触器KM8的一端分别通过直流接触器KM6和所述直流接触器KM5电连接在所述交流接触器KMA1与所述双向充放电模块之间，所述充放电连接装置可与电动汽车连接，所述直流充电座可与直流充电桩连接；
应用于所述补电系统的补电方法包括：
使用市电三相输电线对电动汽车进行充电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令控制交流接触器KMA1、直流接触器KM1和直流接触器KM2闭合，控制单元并调节双向充放电模块进入AC/DC充电模式，市电三相输电线输入电能后，通过双向充放电模块将交流电转换成直流电，并经过充放电连接装置将电能输送到电动汽车，此时计量单元计量输出电量，以实现市电输入对电动汽车进行充电功能；
使用电池包对电动汽车进行充电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令控制直流接触器KM5、直流接触器KM6、直流接触器KM1和直流接触器KM2闭合，控制单元并调节双向充放电模块进入DC/DC充电模式，电池包输出电能后，通过充放电连接装置将电能输送至充放电连接装置，并经过充放电连接装置将电能输送到电动汽车，此时计量单元计量输出电量，以实现电池包对电动汽车进行充电功能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述双向充放电模块包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5、MOS管V6、MOS管V7、MOS管V8、MOS管V9、MOS管V10、MOS管V11、MOS管V12、MOS管V13、MOS管14、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容CD1、电流互感器CT1、连接器P1和连接器P2，所述连接器P1的4引脚、3引脚和2引脚分别与所述电感L1、所述电感L3和所述电感L4的1引脚电连接，所述MOS管V1、所述MOS管V2、所述MOS管V3、所述MOS管V4和所述MOS管V5的漏极之间均电连接，所述MOS管V13、所述MOS管V9、所述MOS管V10、所述MOS管V11和所述MOS管V8的源级之间均电连接，所述MOS管V1的源级与所述MOS管V13的漏极电连接，所述MOS管V2的源级与所述MOS管V9的漏极电连接，所述MOS管V3的源级与所述MOS管V10的漏极电连接，所述MOS管V4的源级与所述MOS管V11的漏极电连接，所述MOS管V5的源级与所述MOS管V8的漏极电连接，所述电感L1的2引脚电连接在所述MOS管V3的源级与所述MOS管V10的漏极之间，所述电感L3的2引脚电连接在所述MOS管V2的源级与所述MOS管V9的漏极之间，所述电感L4的2引脚电连接在所述MOS管V1的源级与所述MOS管V13的漏极之间，所述MOS管V3和所述MOS管V4的漏极之间分别电连接有所述电容C2和所述电容C1的正极，所述MOS管V10和所述MOS管V11的源级之间分别电连接有所述电容C2和所述电容C1的负极，所述MOS管V6和所述MOS管V7的漏极之间电连接，所述MOS管V12和所述MOS管V14的源级之间电连接，所述MOS管V6的源级与所述MOS管V12的漏极电连接，所述MOS管V7的源级与所述MOS管V14的漏极电连接，所述电解电容CD1的正负极与所述MOS管V7的漏极和所述MOS管V14的源级并联，所述电解电容CD1的正负极分别与所述连接器P2的1引脚和2引脚电连接，所述电流互感器CT1的1引脚分别通过所述电感L2和所述电容C3电连接在所述MOS管的源级与所述MOS管V11的漏极之间，所述电流互感器CT1的2引脚电连接在所述MOS管V5的源级与所述MOS管V8的漏极之间，所述电流互感器CT1的3引脚电连接在所述MOS管V6的源级与所述MOS管V12的漏极之间，所述电流互感器CT1的4引脚电连接在所述MOS管V7的源级与所述MOS管V14的漏极之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补电方法还包括使用电动汽车对国家电网进行放电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令控制直流接触器KM1、直流接触器KM2和交流接触器KMA1闭合，控制单元并调节双向充放电模块进入DC/AC放电模式，电动汽车放电通过充放电连接装置输入后，双向充放电模块将直流电转换成交流电并将电能输送市电三相输电线，最终到达国家电网，此时计量单元计量输出电量，以实现电动汽车对国家电网放电功能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补电方法还包括使用电池包对国家电网进行放电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令控制直流接触器KM3、直流接触器KM4和交流接触器KMA1闭合，控制单元并调节双向充放电模块进入DC/AC放电模式，电池包放电后通过双向充放电模块将直流电转换成交流电并将电能输送市电三相输电线，最终到达国家电网，此时计量单元计量输出电量，以实现电池包对国家电网进行放电功能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述放电方法还包括使用市电三相输电线对电池包进行充电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令控制交流接触器KMA1、直流接触器KM3和直流接触器KM4闭合，控制单元并调节双向充放电模块进入AC/DC充电模式，市电三相输电线输入电能后，通过双向充放电模块将交流电转换成直流电，最终将电能输送到电池包，此时计量单元计量输出电量，以实现市电输入对电池包进行充电功能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补电方法还包括使用直流充电座对电池包进行充电时，用户通过人机交互单元进行指令输入，人机交互单元向控制单元传输指令，则控制单元根据用户指令通过直流充电座与外部直流充电桩进行交互，并控制直流接触器KM7和直流接触器KM8闭合，直流充电桩可通过直流充电座将电能输送到电池包，以实现外部直流充电桩对电池包进行充电功能。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的控制单元可根据外部连接设备及控制指令控制双向充放电模块进行相应的充放电，并控制交流接触器和多个直流接触器的闭合或断开实现不同功能；可以使用国家电网的市电三相输电线的交流电对电动汽车充电，可以使用自身的电池包对电动汽车充电，可以使用电动汽车自身的车载电池向国家电网放电，也可以使用直流充电桩通过直流充电座对电池包补电，多种充放电模式可选实现国网与电动汽车之间的多种能量交互。
(2)本发明可使电动汽车用户无需到固定充电桩地点进行充放电，只需有国标插头的场所即可开始充放电，大大提高了充电设备使用的便捷性，给用户带来了更好的充放电体验，使电动汽车多余电量可回馈国家电网，利用峰谷电价可增加用户的收益。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的
具体实施方式
。
附图说明
图1是本发明所公开的用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法的结构示意图；
图2～图7本发明所公开的用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法实施例1～实施例6的工作原理图；
图8是本发明所公开的用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法的双向充放电模块电路原理图。
附图标记说明：1、双向充放电模块；2、控制单元；3、人机交互单元；4、计量单元；5、充放电连接装置；6、直流充电座；7、电池包。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″纵向″、″横向″、″长度″、″宽度″、″厚度″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例
参照附图1所示，本发明提供一种技术方案：用于电动汽车移动智能补电系统的补电方法，补电系统包括双向充放电模块1、控制单元2、人机交互单元3、计量单元4、充放电连接装置5、直流充电座6和电池包7，双向充放电模块1通过交流接触器KMA1与市电三相输电线电连接，双向充放电模块1与控制单元2电连接，人机交互单元3和计量单元4均与控制单元2电连接，双向充放电模块1分别通过直流接触器KM1和直流接触器KM2与充放电连接装置5电连接，双向充放电模块1分别通过直流接触器KM3和直流接触器KM4与电池包7电连接，计量单元4电连接在双向充放电模块1与直流接触器KM1和直流接触器KM2之间，直流充电座6分别通过直流接触器KM7和直流接触器KM8电连接在直流接触器KM4和直流接触器KM3与电池包7之间，直流接触器KM7和直流接触器KM8的一端分别通过直流接触器KM6和直流接触器KM5电连接在交流接触器KMA1与双向充放电模块1之间，充放电连接装置5可与电动汽车连接，直流充电座6可与直流充电桩连接。
该实施例中，控制单元2包括MCU控制芯片以及控制电路，人机交互单元3可以是触控屏或外接控制设备，计量单元4包括计量芯片以及计量电路，充放电连接装置5包括充电枪、枪座以及连接电路，前述的芯片、电路和产品构件均为现有技术，因此在此不再详细说明。
参照附图8所示，双向充放电模块1包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5、MOS管V6、MOS管V7、MOS管V8、MOS管V9、MOS管V10、MOS管V11、MOS管V12、MOS管V13、MOS管14、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容CD1、电流互感器CT1、连接器P1和连接器P2，连接器P1的4引脚、3引脚和2引脚分别与电感L1、电感L3和电感L4的1引脚电连接，MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4和MOS管V5的漏极之间均电连接，MOS管V13、MOS管V9、MOS管V10、MOS管V11和MOS管V8的源级之间均电连接，MOS管V1的源级与MOS管V13的漏极电连接，MOS管V2的源级与MOS管V9的漏极电连接，MOS管V3的源级与MOS管V10的漏极电连接，MOS管V4的源级与MOS管V11的漏极电连接，MOS管V5的源级与MOS管V8的漏极电连接，电感L1的2引脚电连接在MOS管V3的源级与MOS管V10的漏极之间，电感L3的2引脚电连接在MOS管V2的源级与MOS管V9的漏极之间，电感L4的2引脚电连接在MOS管V1的源级与MOS管V13的漏极之间，MOS管V3和MOS管V4的漏极之间分别电连接有电容C2和电容C1的正极，MOS管V10和MOS管V11的源级之间分别电连接有电容C2和电容C1的负极，MOS管V6和MOS管V7的漏极之间电连接，MOS管V12和MOS管V14的源级之间电连接，MOS管V6的源级与MOS管V12的漏极电连接，MOS管V7的源级与MOS管V14的漏极电连接，电解电容CD1的正负极与MOS管V7的漏极和MOS管V14的源级并联，电解电容CD1的正负极分别与连接器P2的1引脚和2引脚电连接，电流互感器CT1的1引脚分别通过电感L2和电容C3电连接在MOS管的源级与MOS管V11的漏极之间，电流互感器CT1的2引脚电连接在MOS管V5的源级与MOS管V8的漏极之间，电流互感器CT1的3引脚电连接在MOS管V6的源级与MOS管V12的漏极之间，电流互感器CT1的4引脚电连接在MOS管V7的源级与MOS管V14的漏极之间。
该实施例中，双向充放电模块1根据控制单元2的指令，调节AC/DC、DC/DC或DC/AC充电模块，按照下列实施1～实施例6的工作模式进行交流电转直流电、直流电转直流电或直流电转交流电，从而实现补电系统完成多种补电方式。
实施例1
使用市电三相输电线对电动汽车进行充电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令控制交流接触器KMA1、直流接触器KM1和直流接触器KM2闭合，控制单元2并调节双向充放电模块1进入AC/DC充电模式，市电三相输电线输入电能后，通过双向充放电模块1将交流电转换成直流电，并经过充放电连接装置5将电能输送到电动汽车，此时计量单元4计量输出电量，以实现市电输入对电动汽车进行充电功能。
实施例2
使用电池包7对电动汽车进行充电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令控制直流接触器KM5、直流接触器KM6、直流接触器KM1和直流接触器KM2闭合，控制单元2并调节双向充放电模块1进入DC/DC充电模式，电池包7输出电能后，通过充放电连接装置5将电能输送至充放电连接装置5，并经过充放电连接装置5将电能输送到电动汽车，此时计量单元4计量输出电量，以实现电池包7对电动汽车进行充电功能。
实施例3
使用电动汽车对国家电网进行放电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令控制直流接触器KM1、直流接触器KM2和交流接触器KMA1闭合腔制单元2并调节双向充放电模块1进入DC/AC放电模式，电动汽车放电通过充放电连接装置5输入后，双向充放电模块1将直流电转换成交流电并将电能输送市电三相输电线，最终到达国家电网，此时计量单元4计量输出电量，以实现电动汽车对国家电网放电功能。
实施例4
使用电池包7对国家电网进行放电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令控制直流接触器KM3、直流接触器KM4和交流接触器KMA1闭合腔制单元2并调节双向充放电模块1进入DC/AC放电模式，电池包7放电后通过双向充放电模块1将直流电转换成交流电并将电能输送市电三相输电线，最终到达国家电网，此时计量单元4计量输出电量，以实现电池包7对国家电网进行放电功能。
实施例5
使用市电三相输电线对电池包7进行充电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令控制交流接触器KMA1、直流接触器KM3和直流接触器KM4闭合，控制单元2并调节双向充放电模块1进入AC/DC充电模式，市电三相输电线输入电能后，通过双向充放电模块1将交流电转换成直流电，最终将电能输送到电池包7，此时计量单元4计量输出电量，以实现市电输入对电池包7进行充电功能。
实施例6
使用直流充电座6对电池包7进行充电时，用户通过人机交互单元3进行指令输入，人机交互单元3向控制单元2传输指令，则控制单元2根据用户指令通过直流充电座6与外部直流充电桩进行交互，并控制直流接触器KM7和直流接触器KM8闭合，直流充电桩可通过直流充电座6将电能输送到电池包7，以实现外部直流充电桩对电池包7进行充电功能。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
(1)本发明提供的控制单元可根据外部连接设备及控制指令控制双向充放电模块进行相应的充放电，并控制交流接触器和多个直流接触器的闭合或断开实现不同功能；可以使用国家电网的市电三相输电线的交流电对电动汽车充电，可以使用自身的电池包对电动汽车充电，可以使用电动汽车自身的车载电池向国家电网放电，也可以使用直流充电桩通过直流充电座对电池包补电，多种充放电模式可选实现国网与电动汽车之间的多种能量交互。
(2)本发明可使电动汽车用户无需到固定充电桩地点进行充放电，只需有国标插头的场所即可开始充放电，大大提高了充电设备使用的便捷性，给用户带来了更好的充放电体验，使电动汽车多余电量可回馈国家电网，利用峰谷电价可增加用户的收益。
需要说明的是，MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5、MOS管V6、MOS管V7、MOS管V8、MOS管V9、MOS管V10、MOS管V11、MOS管V12、MOS管V13、MOS管14、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容CD1、电流互感器CT1、连接器P1和连接器P2的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5、MOS管V6、MOS管V7、MOS管V8、MOS管V9、MOS管V10、MOS管V11、MOS管V12、MOS管V13、MOS管14、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容CD1、电流互感器CT1、连接器P1和连接器P2的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。