CN102427240A - 实现电动车辆与电网互动的*** - Google Patents

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杜成刚
何维国
张华�
罗伟明
贠灵奇
胡超
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Abstract

一种实现电动车辆与电网互动的***，包含电动汽车充放电监控中心、充放电站站层监控模块、双向智能充放电装置、智能电表和电池管理模块，电动汽车充放电监控中心和充放电站站层监控模块之间进行双向通信，充放电站站层监控模块和双向智能充放电装置之间进行双向通信，智能电表分别电路连接双向智能充放电装置和电网，智能电表与充放电站站层监控模块进行通信，电池管理模块电路连接双向智能充放电装置，电池管理模块与充放电站站层监控模块进行通信。本发明将电动汽车和智能电网相结合，既解决了电动汽车大规模发展带来的电网负荷压力，又可将电动汽车作为移动储能设备接入电网，用于削峰填谷、旋转备用、新能源接入，提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率。

Description

实现电动车辆与电网互动的***
 
技术领域
本发明涉及一种实现电动车辆与电网互动的***。
背景技术
按照国家新能源汽车产业发展规划，2010年到2015年是电动汽车产业化和大规模推广应用关键的五年。相关研究表明，2016年是电动汽车产业化发展的拐点，电动汽车发展进入高速成长期。预计到2020年，上海市电动汽车市场规模预计可达约35万辆(按市场渗透率15 %计算)。大量的车辆充电将带来新一轮的用电负荷快速增长，以每辆车配置12 kW·h计算，这些电动汽车日充电所用电量约为336万kW·h (按0. 8同时率计算)，这对用电负荷峰谷差日益加大的电力***而言，增加了发电、输电、配电的压力。
如何推动电动汽车的发展，同时又能满足日益增长的电动汽车的用电需求，如何利用电动汽车作为移动式分布储能单元来缩小日益增长的电力峰谷负荷差，以提高输配电设备负荷利用率和减缓新发电厂建设，这些都成为了日益严峻的突出问题。
 
发明内容
本发明提供的一种实现电动车辆与电网互动的***，电动汽车不仅作为电力消费体，还可作为移动储能设备，在电动汽车闲置时作为绿色可再生能源为电网提供电力，实现在受控状态下电动汽车的能量与电网之间的双向互动和交换。
为了达到上述目的，本发明提供一种实现电动车辆与电网互动的***，该***包含电动汽车充放电监控中心、充放电站站层监控模块、双向智能充放电装置、智能电表和电池管理模块。
所述的电动汽车充放电监控中心与电网进行双向通信。
所述的电动汽车充放电监控中心和充放电站站层监控模块之间进行双向通信。
所述的充放电站站层监控模块和双向智能充放电装置之间进行双向通信。
所述的智能电表分别电路连接所述的双向智能充放电装置和电网，所述的智能电表与双向智能充放电装置进行通信。
所述的电池管理模块电路连接所述的双向智能充放电装置，所述的电池管理模块与充放电站站层监控模块进行双向通信。
所述的实现电动车辆与电网互动的***内的通信内容如下：
一、电动汽车充放电监控中心与电网之间的通信内容：
获取电网负荷信息、调度指令和电价信息。
二、电池管理模块通过双向智能充放电装置与充放电站站层监控模块之间的通信内容：
1、车辆电池组的实时电压。
2、车辆电池组允许的最大充放电电流值、最优充放电电流值、最高充电电压限值、最低放电电压限值、最大充放电时间、最优充放电时间、当前SOC值等。
3、车辆电池组的总容量。
4、车辆的标志号。
三、双向智能充放电装置与充放电站站层监控模块之间的通信内容：
1、用户设置的电池组实时电量与可用时间限值。
2、双向智能充放电装置实时监测车辆是否连接到电网，并将该信息发送给充放电站站层监控模块。
3、双向智能充放电装置实时接收充放电站站层监控模块的指令，按指令控制充放电电流。
4、车辆电池组的实时监控信息。
5、双向智能充放电装置状态信息、电压电流大小等信息。
6、充放电电量信息、已参与时间等信息。
四、智能电表与充放电站站层监控模块之间的通信内容：
智能电表实时记录各车辆电池充放电电量信息，并发送到充放电站站层监控模块。
五、充放电站站层监控模块与电动汽车充放电监控中心之间的通信内容：
1、电动汽车充放电监控中心实时检测充放电站与配电网端口处的电压、功率。
2、电动汽车充放电监控中心实时获取充放电站的状态包括：电池的总容量、可用容量和可用的交流侧充放电功率等。
3、充放电站站层监控模块实时接收电动汽车充放电监控中心发出的充放电指令，包括充放电的时间、充放电的功率。
本发明将电动汽车和智能电网相结合，既解决了电动汽车大规模发展带来的电网负荷压力，又可将电动汽车作为移动储能设备接入电网，用于削峰填谷、旋转备用、新能源接入，提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率，延缓电网建设投资。
 
附图说明
图1是本发明提供的一种实现电动车辆与电网互动的***的结构示意图。
 
具体实施方式
以下根据图1，具体说明本发明的较佳实施例：
如图1所示，是一种实现电动车辆与电网互动的***的结构示意图，该***包含电动汽车充放电监控中心101、充放电站站层监控模块102、双向智能充放电装置103、智能电表104和电池管理模块105。
所述的电动汽车充放电监控中心（101）与电网进行双向通信。
所述的电动汽车充放电监控中心101和充放电站站层监控模块102之间通过串口RS-485进行双向通信。
所述的充放电站站层监控模块102和双向智能充放电装置103之间通过CAN总线进行双向通信。
所述的智能电表104分别电路连接所述的双向智能充放电装置103和电网，所述的智能电表104通过CAN总线与双向智能充放电装置103进行通信。
所述的电池管理模块105电路连接所述的双向智能充放电装置103，所述的电池管理模块105通过CAN总线与充放电站站层监控模块102进行双向通信。
所述的实现电动车辆与电网互动的***内的通信内容如下：
一、电动汽车充放电监控中心（101）与电网之间的通信内容：
获取电网负荷信息、调度指令和电价信息。
二、电池管理模块105通过双向智能充放电装置103与充放电站站层监控模块102之间的通信内容：
1、车辆电池组的实时电压。
2、车辆电池组允许的最大充放电电流值。
3、车辆电池组的实时电量。
4、车辆的标志号。
三、双向智能充放电装置103与充放电站站层监控模块102之间的通信内容：
1、用户设置的电池组实时电量与可用时间限值。
2、双向智能充放电装置103实时监测车辆是否连接到电网，并将该信息发送给充放电站站层监控模块102。
3、双向智能充放电装置103实时接收充放电站站层监控模块102的指令，按指令控制充放电电流。
4、车辆电池组的实时监控信息。
四、智能电表104与充放电站站层监控模块102之间的通信内容：
智能电表104实时记录各车的辆电池充放电功率与相应的充放电时间，并发送到充放电站站层监控模块102。
五、充放电站站层监控模块102与电动汽车充放电监控中心101之间的通信内容：
1、电动汽车充放电监控中心101实时检测充放电站与配电网端口处的电压、功率。
2、电动汽车充放电监控中心101实时获取充放电站的状态包括：电池的总容量、可用容量和可用的交流侧充放电功率等。
3、充放电站站层监控模块102实时接收电动汽车充放电监控中心101发出的充放电指令，包括充放电的时间、充放电的功率。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (5)

1.一种实现电动车辆与电网互动的***，其特征在于，该***包含电动汽车充放电监控中心（101）、充放电站站层监控模块（102）、双向智能充放电装置（103）、智能电表（104）和电池管理模块（105）；
所述的电动汽车充放电监控中心（101）与电网进行双向通信；
所述的电动汽车充放电监控中心（101）和充放电站站层监控模块（102）之间进行双向通信；
所述的充放电站站层监控模块（102）和双向智能充放电装置（103）之间进行双向通信；
所述的智能电表（104）分别电路连接所述的双向智能充放电装置（103）和电网，所述的智能电表（104）与双向智能充放电装置（103）进行通信；
所述的电池管理模块（105）电路连接所述的双向智能充放电装置（103），所述的电池管理模块（105）与充放电站站层监控模块（102）进行双向通信。
2.如权利要求1实现电动车辆与电网互动的***，其特征在于，所述的电动汽车充放电监控中心（101）和充放电站站层监控模块（102）之间通过串口RS-485进行双向通信。
3.如权利要求1实现电动车辆与电网互动的***，其特征在于，所述的充放电站站层监控模块（102）和双向智能充放电装置（103）之间通过CAN总线进行双向通信。
4.如权利要求1实现电动车辆与电网互动的***，其特征在于，所述的智能电表（104）通过CAN总线与充放电站站层监控模块（102）进行通信。
5.如权利要求1实现电动车辆与电网互动的***，其特征在于，所述的电池管理模块（105）通过CAN总线与充放电站站层监控模块（102）进行通信。
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