优选实施例的充电机内部结构的示意图。
[0043]该充电机可以是用于V2G技术的充电机。
[0044]该充电机的主要包括:
[0045]控制模块I，双向AC/DC变换电路2，双向计量电表3，保护单元4，通讯模块5，状态监控模块6。
[0046]控制模块I由嵌入式控制器构成，主要负责双向AC/DC变换电路2的控制策略，同时接受双向计量电表3、人际交互界面4、通讯模块5传递的控制信号，并做出相应逻辑判断与反应。控制模块I可以使用TM320F28335等高性能DSP，但实际应用并不限于此。
[0047]双向AC/DC变换电路2采用电力电子器件构成，能够实现电网侧的交流电和电动汽车侧的直流电的相互转换，实现能量的双向流动。双向AC/DC变换电路2可以采用全桥双向变换器实现，采用PWM双环控制，外环控制直流侧母线电压，内环控制电网侧电流，但实际应用并不限于此。
[0048]双向计量电表3实现双向能量流动的计量。在V2G技术下，能量不仅仅从电网侧流向用户侧。当用户参与调度调节时，需要准确计量从用户侧输入到电网侧的电能功率。
[0049]保护模块实现充电机整体的保护功能。当充电机发生故障，比如通讯故障、控制器故障等情况，充电机不能进行电动汽车的充电过程，否则会对电动汽车带来风险。此时如果有用户要求充电，需要将保护的警告提供给用户。
[0050]通讯模块5实现充电池数据实时与调度部门及用户交互的功能。当调度系统要求电动汽车进行V2G时，电动汽车状态、电池荷电状态等参数需要实时上报给调度系统。同时，当用户要求参与V2G时，也需要通讯模块5实现用户与充电机的通讯。该通讯方式可以使用但并不限于以太网。
[0051]状态监控模块6监控电动汽车的状态。当电动汽车电池的荷电状态处于较低位置，或电池SOH较低时，不能参与V2G，状态监控模块6监控电动汽车电池的状态，并在电动汽车不适于参与V2G情况时发出报警。
[0052]在本发明实施例中，充电机允许能量双向流动，能够实现V2G技术的要求；采用双向计量电表，准确计量用户侧与电网侧双向流动的功率大小；能够实现充电机与调度系统及用户的实时通信，是V2G调度更灵活。
[0053]下面结合实例和附图中的图3和图4对本发明的进行充电机进一步说明:
[0054]当用户给电动汽车充电时，可以将电动汽车连接到充电机，并刷卡。输入相应密码之后，充电机确认当前用户身份。确认身份无误后，让用户选择是否参与V2G技术，若用户同意参与V2G技术，开放调度系统的控制权力，并上报给调度系统，否则，关闭调度系统的控制权力。
[0055]当调度系统需要电动汽车参与V2G技术时，将调度命令传达给充电机。充电机首先确认该电动汽车是否同意参与V2G技术。若同意，则通过状态监控模块6确认当前电动汽车状态，若状态监控模块认为该电动汽车状态良好，则开始V2G调度。否则，上报调度系统，调度失败。当开始V2G调度之后，电动汽车电池通过充电机的双向AC/DC变换电路2向电网侧放电，并通过双向计量电表3计量当前反馈电网电能的费用。在整个充电过程中，保护模块4保证充电机状态正常，状态监控模块6监控电池是否发生过放电的情况。同时，通讯模块5将充电过程实时上报给调度系统8，并通知用户7。
[0056]在本实施例当中，充电机能够实现与调度系统及用户的通讯过程，完成V2G要求的将电动汽车电池能量反馈给电网，并计量该过程产生的费用。充电机工作受到保护模块4保护，电动汽车电池受到状态监控模块6的监控，保证没有发生过放电现象。
[0057]在本发明实施例中，充电机的模块结构，包括各个模块的选择以及各个模块的连接方式；充电机的电路拓扑采用双向AC/DC变换器，能够实现能量的双向流动。双向计量表能够计量V2G技术产生的双向能量流动功率。充电机能和调度系统及用户实时通讯，将电动汽车状态反馈给调度系统。
[0058]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。
【主权项】
1.一种充电机，其特征在于，包括: 变换电路，用于实现能量的双向流动； 控制模块，与所述变换电路相连接，用于控制所述变换电路； 人机交互界面；以及 计量电表，与所述变换电路和所述控制模块分别相连接，用于对所述能量的双向流动进行计量， 其中，所述计量电表用于计量用户侧与电网侧双向流动的功率大小。
2.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于， 所述变换电路为双向AC/DC变换电路。
3.根据权利要求2所述的充电机，其特征在于，所述双向AC/DC变换电路为采用全桥双向变换器实现，采用PWM双环控制，外环控制直流侧母线电压，内环控制电网侧电流的变换电路。
4.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于， 所述控制模块包括嵌入式控制器。
5.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，还包括: 保护模块，与所述控制模块分别相连接，用于实现所述充电机的整体保护。
6.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述充电机设置在电动汽车中，所述充电机还包括: 状态监控模块，用于监控所述电动汽车的状态。
7.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，还包括: 通讯模块，与所述状态监控模块相连接，用于上报所述状态监控模块监控到的电动汽车的状态。
8.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，还包括: 报警模块，与所述状态监控模块相连接，用于在电动汽车电池的状态出现异常情况时发出报警。
9.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述充电机为基于V2G技术的充电机。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的充电机。
【专利摘要】本发明公开了一种充电机和具有该充电机的电动汽车。该充电机包括：变换电路，用于实现能量的双向流动；控制模块，与所述变换电路相连接，用于控制所述变换电路；人机交互界面；计量电表，与所述变换电路和所述控制模块分别相连接，用于对所述能量的双向流动进行计量，其中，所述计量电表用于计量用户侧与电网侧双向流动的功率大小。通过本发明，解决了相关技术中充电机难以对能量的双向流动进行计量的问题。
【IPC分类】H02J7-02
【公开号】CN104578342
【申请号】CN201410837893
【发明人】时锐, 宫成, 焦然, 马龙飞, 张宝群, 迟忠君, 李香龙, 陈艳霞, 陈建树, 潘鸣宇
【申请人】国家电网公司, 国网北京市电力公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司厦门供电公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日