[发明专利]V2G直流双向充电模块

摘要

本发明涉及一种V2G直流双向充电模块，包括控制系统和执行电路，所述控制系统与执行电路通讯连接，所述执行电路两端分别连接直流母线和电动汽车电池。所述执行电路包括由第一、第二功率开关管单元串联组成的桥臂单元，所述桥臂单元的两端分别串联有第一、第二电容形成回路，所述第一、第二功率开关管单元之间并联有电感。所述第一、第二功率开关管单元均包括IGBT管和与所述IGBT管并联的二极管。本发明的充电模块结构简单，控制灵活，通过控制系统中的功率开关管的状态实现电路的BUCK/BOOST转换，使电流在直流状态下完成流通，实现电流直流升压或直流降压，为解决电动汽车与电网之间的能量流动提供了简单有效的解决方案。

主权项

1.一种V2G直流双向充电模块，其特征在于包括控制系统和执行电路，所述控制系统与执行电路通讯连接，所述执行电路两端分别连接充电装置和电动汽车电池，所述充电装置与直流母线相连接，所述充电装置和电动汽车电池内设有信息采集装置，所述信息采集装置与所述控制系统通讯连接，所述控制系统接收所述信息采集装置发送的信号经处理后生成控制信号控制所述执行电路进行相应的动作，实现直流电能在所述直流母线和电动汽车电池之间的双向输送，所述执行电路包括由第一、第二功率开关管单元串联组成的桥臂单元，所述桥臂单元的两端分别串联有第一、第二电容形成回路，所述第一、第二功率开关管单元之间并联有电感，所述第一、第二电容分别并联设置在所述充电装置和电动汽车电池侧，所述电感和所述第一、第二功率开关管单元共同构成所述执行电路的调节单元，根据所述第一电容和第二电容的充放电状态将所述执行电路转换成BUCK或BOOST电路，所述信息采集装置检测到电动汽车电池的充电信号时，所述第一电容放电、所述第二电容充电、所述第二功率开关管常闭，所述执行电路为BUCK电路，所述电动汽车电池根据所述直流母线的峰谷负荷进行充放电，获取差价利润，当所述直流母线的用电负荷低时，所述电动汽车电池进行充电，所述执行电路为BUCK电路，当所述直流母线的用电负荷高时，所述电动汽车电池进行放电，所述执行电路为BOOST电路，所述差价利润为电网实时电价与电动汽车电池的储能成本的差值，所述电动汽车电池的储能成本按以下方式计算：首先计算电动汽车可接受的削峰容量CV ：CV=[TES×DOD)‑(RB/EFF)]/DH，再计算汽车用户每千瓦时的储能成本STC：STC=[BRC/(DOD×CL)]+EC，最后得出汽车用户储能成本TMC：TMC=STC×[CV×DH×DM]，其中，CV为削峰容量，KW；TES为电动汽车总储存电量，KWh；DOD为允许放电深度，%；RB为行驶距离，km；EFF为电动汽车效率，km/KWh；DH为放电时间，h；STC为汽车用户的储能成本，¥/KWh；BRC为电池成本，¥/KWh；CL为电池循环寿命，h；EC为再充电的成本，¥/KWh；DM为放电次数。