電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)技術(shù)

智能電網(wǎng)的核心價(jià)值是提高能效,利用各種高科技手段提升發(fā)、輸、配、用電各環(huán)節的運行管理水平,節約資源,保護環(huán)境;智能電網(wǎng)更加適應多種能量單元發(fā)電、配電、用電方式的需要,更加適應市場(chǎng)化的電力交易的需要,更加適應客戶(hù)的自主選擇需要。

　　電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)(Vehicle to Grid,簡(jiǎn)稱(chēng)V2G)技術(shù)就是電動(dòng)車(chē)輛的能量在受控狀態(tài)下實(shí)現與電網(wǎng)之間的雙向互動(dòng)和交換,是“智能電網(wǎng)技術(shù)”的重要組成部分,應用V2G和智能電網(wǎng)技術(shù),電動(dòng)汽車(chē)電池的充放電被統一部署,根據既定的充放電策略,在滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)行駛需求的前提下,將剩余電能雙向可控回饋到電網(wǎng)。

　　1 　V2G系統信息流程

　　V2G體現的是能量雙向、實(shí)時(shí)、可控、在車(chē)輛和電網(wǎng)之間流動(dòng),充放電控制裝置既有與電網(wǎng)的交互,又有與車(chē)輛的交互,交互的內容包括能量轉換信息、客戶(hù)需求信息、電網(wǎng)狀態(tài)、車(chē)輛信息、計量計費信息等。因此,V2G是電力電子、通信、調度和計量、需求側管理等眾多技術(shù)的高端綜合應用。

　　圖1所示為V2G系統信息圖

　　SM:智能電表,雙向計量、本地信息存儲,以RS485與EV2PCS通信,通過(guò)EV2PCS向UT傳送電量信息;

　　EV2PCS:雙向智能充放電裝置,由低壓控制器和本地管理機組成,用于實(shí)現車(chē)輛和電網(wǎng)之間的雙向能量交互,是V2G系統的關(guān)鍵裝置;

　　UT:人機交互終端,是電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)與電網(wǎng)交流的界面,用戶(hù)從中獲取用電量和電費信息;

　　BMS:電池管理系統,用于車(chē)輛電池數據的采集與傳輸,電池運行狀態(tài)的監控,以CAN總線(xiàn)與EV2PCS通信,通過(guò)EV2PCS向后臺傳輸車(chē)輛信息;

　　EMS:后臺管理系統,對上與電網(wǎng)調度系統通訊,獲取電網(wǎng)負荷信息并執行電網(wǎng)調度指令,對下與EV2PCS通信,獲取車(chē)輛狀態(tài)信息,分配并下發(fā)電網(wǎng)調度指令。

　　2 　V2G系統各部件

　　2. 1　雙向智能充放電裝置

　　雙向智能控制裝置作為V2G技術(shù)中的關(guān)鍵功率部件,用于實(shí)現電網(wǎng)與電動(dòng)汽車(chē)間的能量雙向流動(dòng),可工作在充電模式和V2G模式:如果選擇充電工作模式,即只是對車(chē)輛進(jìn)行充電操作,不將車(chē)輛電池能量回饋至電網(wǎng);如果選擇V2G工作模式,裝置根據用戶(hù)在人機交互終端上選擇的車(chē)輛SOC上下限門(mén)限值,或裝置默認的SOC上下限門(mén)限值,將連接車(chē)輛可充放電的實(shí)時(shí)容量、受控時(shí)間等信息提供給后臺管理系統,后臺管理系統下發(fā)充放電控制指令,裝置根據車(chē)輛電池當前SOC進(jìn)行充、放電操作,實(shí)現能量的雙向流動(dòng)。

　　圖2所示為雙向智能控制裝置主回路拓撲

　　其拓撲特點(diǎn)如下:

　　(1) 采用三相全橋雙向PWM變換,能對電池進(jìn)行充放電;

　　(2) 電網(wǎng)交流與電動(dòng)汽車(chē)電池側采用隔離變壓器進(jìn)行電氣隔離

　　(3) 同時(shí)隔離變壓器可進(jìn)行交直流之間的電壓匹配;

　　(4) 交流側和直流側配置過(guò)載過(guò)流斷路器;

　　(5) 交流直流側均配置有預充電回路,啟動(dòng)方式靈活;

　　(6) 采用一級變換器,拓撲簡(jiǎn)單,可靠性高。

　　2. 2　人機交互終端

　　人機交互終端系統結構如圖3所示,主要由嵌入式控制器、觸摸顯示屏、射頻卡讀卡器、CAN通信卡、遠程監控通信擴展卡、微型打印機等部分組成。主要功能有:界面顯示、身份識別、EV2PCS控制模式、票據打印、數據管理和查詢(xún)、個(gè)性化參數設置、語(yǔ)言切換、以及用戶(hù)操作幫助和異常信息提示等。

　　圖3所示為人機交互終端系統結構圖