專利名稱：一種充放電控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種充放電控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前國內(nèi)外為電動汽車充電的非車載充電設備都是單向的，例如充電柜，單向充電柜的轉換效率低，諧波比較大；電動汽車內(nèi)的鋰電池或者鐵電池等會隨著長時間的充放電及其他因素而導致電池的容量發(fā)生變化，從而導致電池SOC檢測不準確，要校正電池SOC的精確度需要對電池組進行徹底放電，而目前國內(nèi)外的單項充電柜，只能為電動汽車充電而不能放電，如果要給電動汽車放電只能使用負載放電，造成資源浪費。
實用新型內(nèi)容針對目前因單向充電柜無法給電動汽車放電而采用負載放電帶來的資源浪費問題，本實用新型提出ー種充放電控制系統(tǒng)，能夠有效的節(jié)約資源。ー種充放電控制系統(tǒng)，包括電池組、充電設備以及交流電網(wǎng)，所述充電設備包括用于將交流電和直流電進行相互轉換的換流模塊以及用于控制充電設備充電和放電的控制器，所述換流模塊包括直流端和交流端，所述換流模塊的交流端與交流電網(wǎng)相連，所述換流模塊的直流端與電池組相連。進ー步地，所述設備還包括交流變壓器，所述交流變壓器的初級線圈與交流電網(wǎng)相連，所述交流變壓器的次級線圈與換流模塊的交流端相連。進ー步地，所述換流模塊為三相全橋換流電路，所述三相全橋換流電路的直流側為換流模塊的直流端，所述三相全橋換流電路的交流側為換流模塊的交流端。進ー步地，所述充電設備還包括直流接觸器和交流接觸器，所述直流接觸器的一端與換流模塊的直流端相連，所述直流接觸器的另一端與電池組相連；所述交流接觸器的一端與交流變壓器的初級線圈相連，所述交流接觸器的另一端與交流電網(wǎng)相連，所述直流接觸器和交流接觸器分別與控制器相連。進ー步地，所述充電設備還包括直流預充接觸器、直流預充電阻、交流預充電阻和交流預充接觸器，所述直流預充接觸器與直流預充電阻串聯(lián)之后與直流接觸器并聯(lián)，所述交流預充接觸器與交流預充電阻串聯(lián)之后與交流接觸器并聯(lián)，所述直流預充接觸器和交流預充接觸器分別與控制器相連。進ー步地，所述充電設備還包括LC濾波器，所述LC濾波器的輸入端與換流模塊的交流端相連，所述LC濾波器的輸出端與交流變壓器的次級線圈相連。進ー步地，所述充電設備還包括用于輸入充放電控制信號以及顯示充電設備工作狀態(tài)的人機交互界面，所述人機交互界面與控制器相連。進ー步地，所述充電設備還包括用于保護系統(tǒng)的直流熔斷器和交流熔斷器，所述直流熔斷器的一端與直流接觸器相連，所述直流熔斷器的另一端與電池組相連；所述交流熔斷器的一端與交流接觸器相連，所述交流熔斷器的另一端與交流電網(wǎng)相連。[0012]進ー步地，所述充電設備還包括交流斷路器，所述交流斷路器的一端與交流熔斷器相連，所述交流斷路器的另一端與交流電網(wǎng)相連。進ー步地，所述電池組為電動汽車車載動カ電池組。本實用新型提供的ー種充放電控制系統(tǒng)，通過換流模塊進行交流與直流的相互轉換并通過控制器控制充電設備為電池充電和放電，電池放電的電能回饋交流電網(wǎng)，無需使用負載為電池組放電，有效節(jié)約資源。
圖I為本實用新型提供的一種充放電控制系統(tǒng)ー種實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型提供的一種充放電控制系統(tǒng)另ー實施例的結構示意圖。圖3為本實用新型提供的一種充放電控制系統(tǒng)的換流模塊的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如附圖I所示，本發(fā)明提供的ー種充放電控制系統(tǒng)，包括電池組I、充電設備2以及交流電網(wǎng)3，充電設備2包括用于將交流和直流進行相互轉換的換流模塊21以及用于控制系統(tǒng)充電和放電的控制器23，換流模塊21包括直流端a和交流端b，換流模塊21的交流端b與交流電網(wǎng)3相連，換流模塊21的直流端a與電池組I相連，控制器23控制換流模塊21將交流電網(wǎng)的電能轉換成直流電為電池組I充電，以及控制換流模塊21將電池組I放出的電能轉換成交流電回饋給交流電網(wǎng)3。如附圖2所示，充電設備2還包括交流變壓器22，交流變壓器22的初級線圈與交流電網(wǎng)3相連，交流變壓器22的次級線圈與換流模塊21的交流端b相連，換流模塊21的直流端a與電池組I相連。如附圖3所示，換流模塊21包括三相全橋換流電路，三相全橋換流電路的直流側為換流模塊21的直流端a，三相全橋換流電路的交流側為換流模塊21的交流端b，控制器23通過控制三相全橋換流電路的晶閘管的導通與關斷控制電流進行直流和交流的相互轉換。如附圖2所示，充電設備2還包括直流接觸器K4和交流接觸器Kl，直流接觸器K4的一端與換流模塊21的直流端a相連，直流接觸器K4的另一端與電池組I相連；交流接觸器Kl的一端與交流變壓器22的初級線圈相連，交流接觸器Kl的另一端與交流電網(wǎng)3相連，直流接觸器K4和交流接觸器Kl分別與控制器23相連，控制器23通過直流接觸器K4和交流接觸器Kl控制系統(tǒng)進行充電和放電。充電設備2還包括直流預充接觸器K3、直流預充電阻R2、交流預充電阻Rl和交流預充接觸器K2，直流預充接觸器K3與直流預充電阻R2串聯(lián)之后與直流接觸器K4并聯(lián)，交流預充接觸器K2與交流預充電阻Rl串聯(lián)之后與交流接觸器Kl并聯(lián)，直流預充接觸器K3和交流預充接觸器K2分別與控制器23相連，控制器23通過控制直流預充接觸器K3和交流預充接觸器K2分別對直流側和交流側進行預充，避免對電池組I產(chǎn)生沖擊電流。[0024]充電設備2還包括LC濾波器24，LC濾波器24的輸入端與換流模塊21的交流端相連，LC濾波器24的輸出端與交流變壓器22的次級線圈相連。充電設備2還包括用于輸入充放電控制信號以及顯示充電設備工作狀態(tài)的人機交互界面25，人機交互界面25與控制器23相連。充電設備2還包括用于保護系統(tǒng)的直流熔斷器FU2和交流熔斷器FUl，直流熔斷器FU2的一端與直流接觸器K4相連，直流熔斷器FU2的另一端與電池組I相連；交流熔斷器FUl的一端與交流接觸器K2相連，交流熔斷器FUl的另一端與交流電網(wǎng)3相連。充電設備2還包括交流斷路器K5，交流斷路器K5的一端與交流熔斷器FUl相連，交流斷路器K5的另一端與交流電網(wǎng)3相連，當系統(tǒng)發(fā)生故障時可以手動斷開交流斷路器K5，能夠有效保護系統(tǒng)。優(yōu)選地，電池組I為電動汽車車載動カ電池組，把電動汽車當做儲能單元，在用電高峰期為電網(wǎng)做電カ調(diào)配。。以下通過具體實施例進ー步說明本發(fā)明。當電池組I需要充電或放電時，合上交流斷路器K5，可以通過人機交互界面輸入操作信息充電或放電、電流大小等信息，人工通過啟停按鈕輸入啟動信號，控制器23接收到啟動信號，首先吸合直流預充接觸器K3，電池I對換流模塊21的電容C進行預充，當控制器23檢測到電容C預充到一定電壓后，吸合直流接觸器K4，斷開直流預充接觸器K3 ;當控制器23檢測到直流接觸器K4閉合之后，控制交流預充接觸器K2吸合，交流電網(wǎng)3對換流模塊21的交流側進行預充，先對交流側進行預充可以有效避免過大的沖擊電流損壞晶閘管，預充完成后，控制器23控制交流接觸器Kl吸合，交流預充接觸器K2斷開。當控制器檢測到直流接觸器K4和交流接觸器Kl都閉合，系統(tǒng)依據(jù)輸入的信號開始進行工作，當操作信息為充電時，交流電網(wǎng)3輸出的電壓經(jīng)過交流變壓器22轉換成目標電壓，再經(jīng)過LC濾波器24進行濾波，控制器23控制換流模塊21的晶閘管導通和關斷進行三相全橋整流，輸出ー個與電池I相匹配的直流電，為電池I進行充電。當操作信息為放電時，控制器23控制換流模塊21的晶閘管導通和關斷將電池組I輸出的電壓進行逆變，輸出交流電壓，輸出的交流電壓經(jīng)過LC濾波器24濾波之后再經(jīng)過交流變壓器22得到與交流電網(wǎng)3同幅值同相位的交流電壓，并到交流電網(wǎng)3上。充放電控制系統(tǒng)在充電或放電過程中如果出現(xiàn)故障則可以人工切斷交流斷路器K5，有效保證系統(tǒng)的安全性。充電設備2可以是充電柜、充電機和充電樁等。本發(fā)明提供的ー種充放電控制系統(tǒng)，通過換流模塊進行交流與直流的相互轉換并通過控制器控制充電設備為電池組充電和放電，電池組放電的電能回饋交流電網(wǎng)，無需使用負載為電池放電，有效節(jié)約資源，本發(fā)明還可以運用于智能電網(wǎng)領域，把電動汽車當做儲能單元，在用電高峰期為電網(wǎng)做電カ調(diào)配。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種充放電控制系統(tǒng)，包括電池組、充電設備以及交流電網(wǎng)，其特征在于，所述充電設備包括用于將交流電和直流電進行相互轉換的換流模塊以及用于控制充電設備充電和放電的控制器，所述換流模塊包括直流端和交流端，所述換流模塊的交流端與交流電網(wǎng)相連，所述換流模塊的直流端與電池組相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述設備還包括交流變壓器，所述交流變壓器的初級線圈與交流電網(wǎng)相連，所述交流變壓器的次級線圈與換流模塊的交流端相連。
3.根據(jù)權利要求I所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述換流模塊為三相全橋換流電路，所述三相全橋換流電路的直流側為換流模塊的直流端，所述三相全橋換流電路的交流側為換流模塊的交流端。
4.根據(jù)權利要求2所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括直流接觸器和交流接觸器，所述直流接觸器的一端與換流模塊的直流端相連，所述直流接觸器的另一端與電池組相連；所述交流接觸器的一端與交流變壓器的初級線圈相連，所述交流接觸器的另一端與交流電網(wǎng)相連，所述直流接觸器和交流接觸器分別與控制器相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括直流預充接觸器、直流預充電阻、交流預充電阻和交流預充接觸器，所述直流預充接觸器與直流預充電阻串聯(lián)之后與直流接觸器并聯(lián)，所述交流預充接觸器與交流預充電阻串聯(lián)之后與交流接觸器并聯(lián)，所述直流預充接觸器和交流預充接觸器分別與控制器相連。
6.根據(jù)權利要求2所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括LC濾波器，所述LC濾波器的輸入端與換流模塊的交流端相連，所述LC濾波器的輸出端與交流變壓器的次級線圈相連。
7.根據(jù)權利要求I所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括用于輸入充放電控制信號以及顯示充電設備工作狀態(tài)的人機交互界面，所述人機交互界面與控制器相連。
8.根據(jù)權利要求4所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括用于保護系統(tǒng)的直流熔斷器和交流熔斷器，所述直流熔斷器的一端與直流接觸器相連，所述直流熔斷器的另一端與電池組相連；所述交流熔斷器的一端與交流接觸器相連，所述交流熔斷器的另一端與交流電網(wǎng)相連。
9.根據(jù)權利要求8所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電設備還包括交流斷路器，所述交流斷路器的一端與交流熔斷器相連，所述交流斷路器的另一端與交流電網(wǎng)相連。
10.根據(jù)權利要求I所述的充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組為電動汽車車載動力電池組。
專利摘要本實用新型提供一種充放電控制系統(tǒng)，包括電池組、充電設備以及交流電網(wǎng)，充電設備包括換流模塊以及控制器，控制器控制換流模塊將交流電網(wǎng)的電能轉換成直流電為電池組充電，以及控制換流模塊將電池組放出的電能轉換成交流電回饋給交流電網(wǎng)，無需使用負載為電池組放電，有效節(jié)約資源。
文檔編號H02J3/38GK202374022SQ20112047230
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者尹雪芹, 梁小賢, 王營輝 申請人:比亞迪股份有限公司