[发明专利]一种电动车辆充放电模拟系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力应用领域，并且特别地，涉及一种电动车辆充放电模拟系统及方法。

背景技术

目前，为应对全球气候问题和能源短缺的问题，世界各国都在积极发展清洁的可再生能源。传统汽车进一步加剧了日益严重的环境污染和能源短缺问题。为了克服传统汽车对不可再生资源的依赖，各国都在大力发展以电力作为能源的电动汽车。电动汽车效率高、排放低，能够从根本上减少对石油的依赖，增加可再生能源的利用，降低二氧化碳和污染物的排放，得到了广泛的重视。世界各国纷纷投入巨额资金，开展电动汽车技术研发，尤其是在核心的供电系统、驱动系统方面，进行了大量研究，取得了长足的进展。

电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车，目前主要有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车以及外接充电式混合动力汽车等。为了向电动汽车提供电力，必须设置能够为电动汽车提供动力的充电电池。动力电池组属于二次电池，由很多个单组电池模块串联而成，因此各个单组电池间的一致性是否良好会影响电池组的性能。此外，动力电池组在汽车的各种工况下循环进行充放电，所以动力电池组的充放电性能、循环使用寿命，电池组温度变化、电池组容量变化等也会影响电池组的工作特性。电池组管理系统能够实时监测电池组的总电流、总电压、单组电池模块电压、电池组温度，并能估算电池组容量，实时传送数据给整车控制系统。电池组管理系统对混合动力电池组的安全起着重要作用。在现有技术中，对电池组电压、电流采样精度不高，这导致对电池组的电池容量估算不精确；对单组电池间的一致性没有有效检测，没有检测电池组温度特性；与动力总成控制系统的通讯多采用串口通讯技术导致数据传输不可靠，抗干扰能力差。

因此需要提供一种充电设备的综合自动化集成和最终实现工具，可以模拟电动汽车对电池充放电过程，为研发设计人员研究电动汽车充放电提供实验平台，充电设备的信息的最终处理、显示和监测都由监控后台来完成。监控系统应当是一套多窗口多任务系统。采用流行、简单易用的画面输出和操作方式，结构化设计，通用数据库访问方式、多进程、多线程模式，使系统具有高可靠性、方便的人机交互操作、高质量的画面显示及灵活的可扩展性。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种电动车辆充放电模拟系统，所述系统包括：充放电监控设备和至少一个动力电池充放电单元，所述动力电池充放电单元包括：电动车辆充电机、动力电池、与动力电池匹配的电池管理系统以及多投控制单元，其特征在于：

充放电监控设备，用于监控至少一个动力电池充放电单元以获得状态数据，存储上述状态数据并对至少一个动力电池充放电单元进行控制；

电动车辆充电机，用于对动力电池进行充电，所述电动车辆充电机为车载充电机或非车载充电机；以及

多投控制单元，多投控制单元的一端连接到所述动力电池，多投控制单元的另一端能够在连接对象之间进行切换，连接对象为下述内容中的至少两个：电动车辆充电机、负载、充放电机或空档。

优选地，所述系统还包括柜体和监控面板，所述柜体用于容纳所述动力电池充放电单元以及由充放电监控设备配置的传感器；所述监控面板用于设置控制开关、状态指示灯和/或监测仪表。

优选地，在所述监控面板上设置所述模拟系统的线路图，所述控制开关、状态指示灯和监测仪表在线路图中的位置与它们在所述模拟系统中实际接线位置一致。

优选地，所述监控面板位于柜体的前面板。

优选地，所述状态指示灯显示所述多投控制单元与电动车辆充电机、负载、充放电机或空挡的接通状态。

优选地，所述监测仪表包括：动力电池直流电压监测仪表、动力电池直流电流监测仪表和/或充电机交流电压监测仪表。

优选地，动力电池直流电压监测仪表和动力电池直流电流监测仪表的监测点为与动力电池直接连接的线路位置，所述动力电池直流电流监测仪表具有正负量程，能够监测充放电时产生的正向和负向电流。

优选地，所述监测仪表为指针式仪表；

优选地，在柜体上安装充电桩接口，充电桩接口能够连接外接充电桩，从而为使用车载充电机的动力电池充放电单元供电。

优选地，所述充放电监控设备监测的状态数据包括：充电机的交流电压、充电机的交流电流、动力电池的直流电压、动力电池的直流电流、动力电池的SOC和/或动力电池的温度。

优选地，所述系统中的动力电池的出线串联有熔断器。

优选地，所述车载充电机和非车载充电机中的每一个均具有独立开断的控制开关。