一种充放电控制方法及充放电桩

文档序号:822005 发布日期:2021-03-30 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种充放电控制方法及充放电桩 (Charging and discharging control method and charging and discharging pile ) 是由 王圣慧 王石峰 于 2020-12-18 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种充放电控制方法及充放电桩,方法包括,接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,电能参数包括频率、幅值和相位;检测电网的电能参数,判断电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值是否均一致;若一致,判断电网和电动汽车的相位差是否满足预设条件;若满足,接通放电通道,并进入放电状态;若不满足,发送相位调整指令至电动汽车,以使电动汽车基于相位调整指令调整电能信号直至相位差满足所述预设条件。本发明公开的充放电控制方法及充放电桩,以解决或者部分解决现有的放电技术不成熟导致的放电风险高的技术问题。(The invention discloses a charge and discharge control method and a charge and discharge pile, wherein the method comprises the steps of receiving electric energy parameters and a discharge instruction sent by an electric automobile, wherein the electric energy parameters comprise frequency, amplitude and phase; detecting electric energy parameters of a power grid, and judging whether the frequency and the amplitude of the power grid are consistent with those of the electric automobile or not; if the phase difference between the power grid and the electric vehicle meets the preset condition, judging whether the phase difference between the power grid and the electric vehicle meets the preset condition; if yes, switching on a discharge channel and entering a discharge state; and if the phase difference does not meet the preset condition, sending a phase adjustment instruction to the electric automobile so that the electric automobile adjusts the electric energy signal based on the phase adjustment instruction until the phase difference meets the preset condition. The invention discloses a charging and discharging control method and a charging and discharging pile, which aim to solve or partially solve the technical problem of high discharging risk caused by the immaturity of the existing discharging technology.)

一种充放电控制方法及充放电桩

技术领域

本申请涉及新能源汽车充电技术领域,尤其涉及一种充放电控制方法及充放电桩。

背景技术

随着环保要求的提高,新能源汽车越来越普及。电动车或者插电式混动汽车的电能储备是巨大的。如何利用这些电能储备成为考虑的问题。例如,若当电网负荷较低时,可将电动车或者插电式混动汽车作为储能设备,进而避免资源的浪费。而当电网负荷较高时,将电动车或者插电式混动汽车的储能及时反馈给电网,达到移峰填谷的效果,能够提高电网系统的安全高效运行。

但是目前的研究方向还是在给电动车或者插电式混动汽车充电,将电动车或者插电式混动汽车作为储能源进行放电的技术尚不成熟,进而导致放电风险高。

发明内容

本发明提供了一种充放电控制方法及充放电桩,以解决或者部分解决现有的放电技术不成熟导致的放电风险高的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种充放电控制方法,包括:

接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;

检测电网的电能参数,判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值是否均一致;

若一致,判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否满足预设条件;

若满足,接通放电通道,并进入放电状态;

若不满足,发送相位调整指令至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述相位调整指令调整所述电动汽车的电能信号直至所述相位差满足所述预设条件;

其中,所述主控制器和三相进线开关相连,用以检测所述电网的电能参数。

可选的,所述发送相位调整指令至电动汽车,包括:

将所述相位差转换成占空比信号,并通过充电枪CP接触点将所述占空比信号发送至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述占空比信号调节电能参数的相位值。

可选的,所述判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否满足预设条件,包括:

判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否小于1%。

可选的,若判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值存在任意一种参数不一致,所述方法还包括:

禁止接通放电通道,并将禁止接通放电通道的禁止信息及禁止原因信息进行显示,其中,所述禁止原因信息包括频率不一致和幅值不一致。

可选的,在进入放电状态之后,所述方法还包括:

实时检测所述电网和所述电动汽车的当前电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件;

若存在一种参数不符合所述放电条件,则控制所述电动汽车和所述电网断开连接。

本发明还公开了一种充放电桩,包括:

参数接收单元,用于接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;

第一参数判断单元,用于检测电网的电能参数,判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值是否均一致;

第二参数判断单元,若一致,用于判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否满足预设条件;

放电单元,若满足,用于接通放电通道,并进入放电状态;

调整单元,若不满足,用于发送相位调整指令至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述相位调整指令调整所述电动汽车的电能信号直至所述相位差满足所述预设条件。

可选的,所述调整单元,用于将所述相位差转换成占空比信号,并通过充电枪CP接触点将所述占空比信号发送至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述占空比信号调节电能参数的相位值。

可选的,所述第二参数判断单元,用于判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否小于1%。

可选的,还包括:

禁止放电单元,若判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值存在任意一种参数不一致,用于禁止接通放电通道,并将禁止接通放电通道的禁止信息及禁止原因信息进行显示,其中,所述禁止原因信息包括频率不一致和幅值不一致。

可选的,还包括:

实时检测单元,用于在进入放电状态之后,实时检测所述电网和所述电动汽车的当前电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件;

放电断开单元,若存在一种参数不符合所述放电条件,用于控制所述电动汽车和所述电网断开连接。

通过本发明的一个或者多个技术方案,本发明具有以下有益效果或者优点:

本发明公开了一种充放电控制方法及充放电桩,接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;在检测到电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均一致,且电网和电动汽车的相位差满足预设条件时,接通放电通道,并进入放电状态;若电网和电动汽车的相位差不满足预设条件,发送相位调整指令至电动汽车,以使电动汽车调整电动汽车的电能信号直至相位差满足预设条件;如此,在电网的电能参数中每种参数与电动汽车的对应参数相匹配时,才接通放电通道,进入放电状态。通过在放电之前进行三重放电检测来避免出现高风险状况,进而确保能够更安全可靠的将电能回馈给电网,降低了在放电过程中的放电风险。

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

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1示出了根据本发明一个实施例的充放电桩的示意图;

图2示出了根据本发明一个实施例的充放电控制方法的方法流程图;

图3示出了根据本发明一个实施例的充放电装的模块结构图。

附图标记说明:充电枪101,三相电能表102,三相交流接触器103、三相进线开关104,主控制器105,显示屏106。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

在本发明实施例中,提供了一种充放电控制方法及充放电桩,以解决或者部分解决现有的放电技术不成熟导致的放电风险高的技术问题。

具体来说,以车辆放电为例,车辆将多余电能回馈给电网的过程。而在实际应用中,车辆中存储的电能很可能和电网中储备的电能不同,如果直接通过充放电桩回馈到电网中,很有可能会导致烧坏充放电桩、漏电。另外,目前市面上的交流充放电桩也没有兼备充电功能和放电功能。

因此,本发明实施例为了解决上述问题,构思了一种充放电桩,该充放电桩具体为具备V2G功能(Vehicle-to-grid,车辆到电网)的交流充放电桩。本实施例的充电技术,指的是能够为车辆充电进而实现充电功能的技术。本实施例的放电技术,指的是以车辆作为储能源将电能回馈给电网的技术。

下面参看图1,具体介绍本实施例的充放电桩。

本实施例的充放电桩包括:充电枪101,主控制器105,三相电能表102,三相交流接触器103和三相进线开关104,显示屏106等。其中,充电枪101连接电动汽车进行充放电。而按照放电通路,充电枪101依次连接三相电能表102,三相交流接触器103和三相进线开关104。另外,充电枪101、三相电能表102,三相交流接触器103,显示屏106都需和主控制器105连接,以传输数据或接收其控制,另外,主控制器105和三相进线开关104相连,用以检测电网的电能参数。

其中,对电动汽车进行充电时,电网提供的电能依次经过三相进线开关104、三相交流接触器103、三相电能表102和充电枪101之后给电动汽车充电;以及在电动汽车进行放电时,电动汽车提供的电能依次通过充电枪101,三相电能表102,三相交流接触器103和三相进线开关104进入到电网中。

具体来讲,主控制器105与充电枪101及三相进线开关104相连,用于接收电动汽车的电能参数、充放电指令和电网的电能参数,并根据接收到的参数进行判断,再根据判断结果,确定是否对电动汽车充电或者是否允许电动汽车放电。

具体地,因三相电能表102连接主控制器105,而三相电能表102主要起充放电电量的计量作用。作为一种可选的实施例,三相电能表102可生成提示信号传输给主控制器105,由主控制器105传输给充放电桩所在的桩云端,由桩云端逐步传输给用户端以提示用户执行放电操作。若用户端具有确认放电的操作,则可回传到主控制器105,由主控制器105对三相电实施相关检测。此处在后续实施例具有详细介绍,在此不再赘述。

作为一种可选的实施例,三相电能表102可接收电网后台根据放电电量计算得到的放电佣金进行显示,以提示用户。

作为一种可选的实施例,充放电桩还包括:显示器106,和主控制器105连接,用于在电能检测不合格时,显示三相电不合格的细节;以及用于显示电网后台回传的放电佣金,以提示用户。放电佣金指的是待放电车辆放电后得到的佣金收入。

具体来讲,在充电过程中,可直接通过三相进线开关104、三相交流接触器103、三相电能表102、充电枪101给带充电的电动汽车充电。三相电能表102得到充电电量传输给主控制器105。主控制器105用于根据充电电量计算充电所需金额,并将充电所需金额显示在显示屏106中提示用户付款。当然,主控制器105,还可以在用户预先付款后,根据用户预付款金额计算出充电电量,以控制充电枪101充电根据充电电量对电动汽车进行充电。

具体地,主控制器105接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,电能参数包括频率、幅值和相位;在检测到电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均一致,且电网和电动汽车的相位差满足预设条件时,接通放电通道,并进入放电状态;若电网和电动汽车的相位差不满足预设条件,发送相位调整指令至电动汽车,以使电动汽车进行相位调节直至相位差满足预设条件;如此,在电网的电能参数中每种参数与电动汽车的对应参数相匹配时,才接通放电通道,进入放电状态。通过在放电之前进行三重放电检测来避免出现高风险状况,进而确保能够更安全可靠的将电能回馈给电网,降低了在放电过程中的放电风险。

下面介绍具体的使用充放电桩进行放电控制方法的实施过程,应用于主控制器105,如图2所示,包括以下步骤:

S201、接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;

S202、检测电网的电能参数,判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值是否均一致;

S203、若一致,判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否满足预设条件;

S204、若满足,接通放电通道,并进入放电状态;

S205、若不满足,发送相位调整指令至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述相位调整指令进行相位调节直至所述相位差满足所述预设条件,其中,所述主控制器和三相进线开关相连,用以检测所述电网的电能参数。

其中,主控制器105和三相进线开关104相连,用以检测电网的电能参数。

在步骤S201中,主控制器105通过充电枪101接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,电能参数包括电动汽车的频率、幅值和相位;其中,电能参数还可以包括电动汽车的电压值和谐波含量等。

在步骤S202中,因主控制器105和三相进线开关104相连,可进行三相电采样,并获取电网的电能参数。以及在主控制105接收到电动汽车的电能参数和电网的电能参数之后,首先判断电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值是否均一致,若均一致,则执行步骤S203;若判断电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值存在任意一种参数不一致,则禁止接通放电通道,并将禁止接通放电通道的禁止信息及禁止原因信息进行显示,其中,禁止原因信息包括频率不一致和/或幅值不一致;此时,可以重新进行判断;当然,也可以不进行任何操作。

在判断电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值存在任意一种参数不一致时,存在三种情况,第一种为电网的频率与电动汽车的频率不一致,第二种为电网的幅值与电动汽车的幅值不一致;第三种为电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均不一致,在判断出现了三种情况中的任意一种情况时,则禁止接通放电通道,并将禁止接通放电通道的禁止信息及禁止原因信息进行显示。例如,在判断出电网的频率与电动汽车的频率不一致而电网的幅值与电动汽车的幅值一致时,即为第一种情况,此时,在电动汽车的显示屏106上显示“由于电网和电动汽车的频率不一致,禁止放电”的信息。

在通过步骤S202判断出电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均一致时,执行步骤S203。

在步骤S203中,判断电网和电动汽车的相位差是否满足预设条件,其中,预设条件可以是百分比例如1%。,2%和3%等不大于5%或10%的值。优选地,预设条件为1%,下面具体以预设条件为1%进行举例。

具体来讲,在主控制器105判断出电网和电动汽车的频率和幅值均一致之后,判断电网和电动汽车的相位差是否小于1%;若判断出小于1%,则确定电网和电动汽车的相位差满足预设条件,执行步骤S204;若判断出不小于1%,确定电网和电动汽车的相位差不满足预设条件,执行步骤S205。

若通过步骤S203判断出电网和电动汽车的相位差满足预设条件,则执行步骤S204。

在步骤S204中,由于电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均一致,且电网和电动汽车的相位差满足预设条件,此时,由于电网和电动汽车的电能参数中每一种参数均匹配,此时,接通放电通道,并控制电动汽车进入放电状态,能够有效降低电网和电动汽车的电能参数由于存在某种参数不一致导致出现电流或电压过大等高风险状况出现的概率,确保能够更安全可靠的将电能回馈给电网,降低了在放电过程中的放电风险。

若通过步骤S203判断出电网和电动汽车的相位差不满足预设条件,则执行步骤S205。

具体来讲,主控制器105可以将相位差转换成占空比信号,并通过充电枪CP接触点将占空比信号发送至电动汽车,以使电动汽车基于占空比信号进行相位调节,直至相位差满足预设条件,在满足预设条件时,执行步骤S204。

本说明书另一实施例中,在进入放电状态之后,还可以实时检测电网和电动汽车的电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件;若存在一种参数不符合放电条件,则控制所述电动汽车和所述电网断开连接。其中,电能参数包括当前的频率、幅值和相位。

具体来讲,在实时检测电网和电动汽车的电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件过程中,检测电网的当前频率和当前幅值与电动汽车的当前频率和当前幅值是否均一致,以及检测电网和电动汽车的当前相位差是否满足预设条件;在电网和电动汽车的当前频率和当前幅值均一致,且电网和电动汽车的当前相位差满足预设条件时,则控制电动汽车继续放电;若检测到存在一种参数不符合放电条件,控制电动汽车和电网断开连接。

如此,在进入放电状态之后,通过实时检测电网和电动汽车的当前电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件,在每一种参数均符合放电条件时,控制电动汽车继续放电;若检测到存在一种参数不符合放电条件,控制电动汽车和电网断开连接,从而通过在进入放电状态之后对电动汽车和电网的当前电能参数进行检测,以确保电动汽车在整个放电过程中均能够确保电动汽车和电网的当前电能参数中每一种参数均符合放电条件,进而能够有效降低在整个放电过程中电网和电动汽车的电能参数由于存在某种参数不一致导致出现电流或电压过大等高风险状况出现的概率,确保能够更安全可靠的将电能回馈给电网,降低了在放电过程中的放电风险。

基于相同的发明构思,参见图3,本发明实施例提供了一种充放电桩,包括:

参数接收单元301,用于接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;

第一参数判断单元302,用于检测电网的电能参数,判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值是否均一致;

第二参数判断单元303,若一致,用于判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否满足预设条件;

放电单元304,若满足,用于接通放电通道,并进入放电状态;

调整单元305,若不满足,用于发送相位调整指令至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述相位调整指令调整所述电动汽车的电能信号直至所述相位差满足所述预设条件。

在一种可选实施方式中,调整单元305,用于将所述相位差转换成占空比信号,并通过充电枪CP接触点将所述占空比信号发送至所述电动汽车,以使所述电动汽车基于所述占空比信号调节电能参数的相位值。

在一种可选实施方式中,第二参数判断单元303,用于判断所述电网和所述电动汽车的相位差是否小于1%。

在一种可选实施方式中,充放电桩还包括:

禁止放电单元,若判断所述电网的频率和幅值与所述电动汽车的频率和幅值存在任意一种参数不一致,用于禁止接通放电通道,并将禁止接通放电通道的禁止信息及禁止原因信息进行显示,其中,所述禁止原因信息包括频率不一致和幅值不一致。

在一种可选实施方式中,充放电桩还包括:

实时检测单元,用于在进入放电状态之后,实时检测所述电网和所述电动汽车的当前电能参数中任意一种参数是否不符合放电条件;

放电断开单元,若存在一种参数不符合所述放电条件,用于控制所述电动汽车和所述电网断开连接。

通过本发明的一个或者多个实施例,本发明具有以下有益效果或者优点:

本发明公开了一种充放电控制方法及充放电桩,接收电动汽车发送的电能参数和放电指令,其中,所述电能参数包括频率、幅值和相位;在检测到电网的频率和幅值与电动汽车的频率和幅值均一致,且电网和电动汽车的相位差满足预设条件时,接通放电通道,并进入放电状态;若电网和电动汽车的相位差不满足预设条件,发送相位调整指令至电动汽车,以使电动汽车调整电动汽车的电能信号直至相位差满足预设条件;如此,在电网的电能参数中每种参数与电动汽车的对应参数相匹配时,才接通放电通道,进入放电状态。通过在放电之前进行三重放电检测来避免出现高风险状况,进而确保能够更安全可靠的将电能回馈给电网,降低了在放电过程中的放电风险。

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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