车网融合模式下的电动汽车智能充放电互动协调控制系统的制作方法_3

文档序号:9670064阅读:来源:国知局
压器容量Sn根据单台传导式超高功率密度充放电模块的输入容量Sl、非接触式充放电设备的输入容量S2、传导式超高功率密度充放电模块的数量Nl、单台非接触式充放电设备的数量N2、传导式超高功率密度充放电模块的同时系数Kn、非接触式充放电设备的同时系数ΚΧ2及变压器最佳负荷率、功率因数COSO确定;其中,
[0082]传导式超高功率密度充放电模块、非接触式充放电设备均仅考虑充电模式,所有用电设备均按24小时满负荷运转考虑。
[0083]所述电网,包括有源滤波模块和无功补偿模块。
[0084]有源滤波模块,用于补偿2?50次内任意次数谐波;其中,有源滤波模块补偿容量根据传导式超高功率密度充放电模块的同时系数Kn、传导式超高功率密度充放电模块的数量见、单台传导式超高功率密度充放电模块的输出功率?!、传导式超高功率密度充放电模块在交流电源输入端产生的谐波电流含有率ξ确定:
[0085]Ι#=ΚχιΧΝιΧΡι/(3Χ0.22) Χξο
[0086]无功补偿模块采用三相共补与单相分补相结合的综合补偿方式;
[0087]其中,无功补偿模块补偿容量根据三相线电压U、频率f和电容器电容C确定,其表达式为:
[0088]补偿容量Q = U2X2Jif XC。
[0089]所述互动协调控制设备,用于协调控制供电设备与电动汽车的双向能量信息互动;并与配网自动化设备、新能源和可再生能源发电在线监测设备、智能交通设备和电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备之间进行信息交互;
[0090]所述充放电设备,用于实现电动汽车充放电;其包括传导式超高功率密度充放电模块和非接触式充放电设备;
[0091]单台传导式超高功率密度充放电模块的输入容量Si根据单台传导式超高功率密度充放电模块的输出功率?:进行折算:
[0092]Si = Pi/(C0S<i) Xru)
[0093]其中,ru为传导式超高功率密度充放电模块的平均工作效率。
[0094]单台非接触式充放电设备的输入容量32根据单台非接触式充放电设备的输出功率P2进行折算:
[0095]s2 = P2/(COS<i) Xq2)
[0096]其中,n2为非接触式充放电设备的平均工作效率。
[0097]获取电网所用配电变压器容量Sn包括:首先分别叠加所述单台传导式超高功率密度充放电模块的输入容量S4P所述单台非接触式充放电设备的输入容量&,获得仅考虑充电模式的充放电设备总容量S:
[0098]S= ISi+IS2
[0099]其次,得到变压器总容量Sn
[0100]SN=max{Kxi,Kx2} X (S+Se)/fin;
[0101]其中,仏为变压器最佳负荷率,Se为除去传导式超高功率密度充放电模块、非接触式充放电设备外其他用电设备总负荷容量。
[0102]所述电动汽车用于消纳电网与新能源和可再生能源发电模块电能,并通过传导式超高功率密度充放电模块和非接触式充放电设备向电网回馈电能。
[0103]新能源和可再生能源发电模块采用分布式结构,通过电力电缆与互动协调控制设备、传导式超高功率密度充放电模块、非接触式充放电设备连接,为互动协调控制设备、传导式超高功率密度充放电模块和非接触式充放电设备提供单向电源。
[0104]新能源和可再生能源发电模块包括电池组件、直流汇流箱和并网逆变器;其中,
[0105]所述电池组件每个阵列组包括2个复式光伏发电小单元,采用先并联后串联的方式连接;
[0106]所述直流汇流箱,用于收集并传输太阳能光伏电池板发出的直流电,采用每2个复式光伏发电小单元串列方式连接;
[0107]所述并网逆变器,用于将光伏电池组件输出的直流电转换为交流电,并具有自动运行、自动停止、最大功率跟踪控制和防孤岛运行功能,根据装机容量确定逆变器额定容量。
[0108]互动协调控制设备为所述车网融合模式下的电动汽车智能充放电互动协调控制系统的核心,通过本地工业以太网、控制器局域网和通用分组/码多分址无线网络通信链路,以及RS485、电力载波线或者微功率无线相互连接的集中器、采集器、防火墙、强隔离装置与配网自动化设备、新能源和可再生能源发电在线监测设备、智能交通设备、电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备和充放电设备连接,以实现数据采集和调度控制。
[0109]互动协调控制设备包括数据采集模块、分析处理模块、数据存储模块、协调控制模块和通讯模块;其中,
[0110]所述数据采集模块,包括用电信息采集终端、集中器和计量单元;
[0111]通过RS485、电力载波线或者微功率无线相互连接的用电信息采集终端、集中器和计量单元分别与配网自动化设备、新能源和可再生能源发电在线监测设备、智能交通设备、电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备连接;用于采集电网、新能源和可再生能源发电模块、智能交通设备、电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备的数据,通过本地工业以太网与分析处理模块连接,为分析处理模块提供数据;
[0112]所述分析处理模块,包括前置服务器,通过本地工业以太网与数据采集模块连接,用于解析、处理数据采集模块所采集的数据,通过本地工业以太网与数据存储模块、协调控制模块连接,数据采集模块所采集的数据经分析处理模块处理后,同时传输给数据存储模块和协调控制模块;
[0113]所述数据存储模块,包括数据服务器,通过本地工业以太网与分析处理模块连接,用于存储电动汽车充放电历史数据;
[0114]所述协调控制模块,包括应用服务器,用于实时计算参与充放电的电动汽车数量和接入位置,协调控制供电设备与电动汽车的双向能量信息互动;
[0115]所述通讯模块,包括智能通信终端、通信网关、网络交换机和通信管理机;所述智能通信终端、通信网关、网络交换机和通信管理机通过本地工业以太网、控制器局域网或者通用分组/码多分址无线网络与充放电设备连接;用于传输协调控制模块下发的充放电指令以及上传充放电设备信息;并向互动协调控制模块传输供电设备的可调容量、接纳能力、安全裕度、耦合系数、网架适应性,以及新能源和可再生能源发电模块的装机容量和最大功率数据;其中,所述充放电设备信息包括电动汽车充放电数据、荷电量数据、行为特性数据、充电需求数据和充放电设备状态数据。
[0116]传导式超高功率密度充放电模块通过电力电缆与所述电网、新能源和可再生能源发电模块连接,并通过本地工业以太网、控制器局域网等通信链路与所述互动协调控制设备连接。
[0117]非接触式充放电设备通过通用分组/码多分址无线网络无线通信链路与互动协调控制设备和电动汽车连接。
[0118]电动汽车通过充放电专用电缆与传导式超高功率密度充放电模块连接,同时通过通用分组/码多分址无线网络或者无线通信链路与所述非接触式充放电设备连接。
[0119]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.车网融合模式下的电动汽车智能充放电互动协调控制系统,其特征在于,所述系统包括:依次连接的供电设备、互动协调控制设备、充放电设备和电动汽车;其中, 所述供电设备,用于为互动协调控制设备、充放电设备和电动汽车提供供电电源,包括电网、新能源和可再生能源发电模块; 所述互动协调控制设备,用于协调控制供电设备与电动汽车的双向能量信息互动;并与配网自动化设备、新能源和可再生能源发电在线监测设备、智能交通设备和电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备之间进行信息交互; 所述充放电设备,用于实现电动汽车充放电;其包括传导式超高功率密度充放电模块和非接触式充放电设备; 所述电动汽车用于消纳电网与新能源和可再生能源发电模块电能,并通过传导式超高功率密度充放电模块和非接触式充放电设备向电网回馈电能。2.根据权利要求1所述的车网融合模式下的电动汽车智能充放电互动协调控制系统,其特征在于: 所述互动协调控制设备通过光纤、以太网或者微功率无线通信链路分别与配网自动化设备、新能源和可再生能源发电在线监测设备和智能交通设备连接,以实现信息交互;其中, 配网自动化设备为互动协调控制设备提供配电网数据; 新能源和可再生能源发电在线监测设备为互动协调控制设备提供新能源和可再生能源发电数据; 智能交通设备为互动协调控制设备提供交通信息数据和地图增量更新数据; 电动汽车智能充换电服务网络运营监控设备为互动协调控制设备提供电动汽车充换电服务网络运行数据。3.根据权利要求1所述的车网融合模式下的电动汽车智能充放电互动协调控制系统,其特征在于:所述供电设备通过阻燃型三芯金属铜芯电缆、阻燃型四芯金属铜芯电缆、聚氯乙烯绝缘单屏蔽四芯铜芯电缆
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