电动汽车交直流充电模拟平台的搭建及工作模式研究

发布时间：2020-07-09 10:35

【摘要】：能源短缺日益严重,环保呼声高涨,电动汽车作为一种低碳、清洁的交通工具,受到各单位的关注和推广,电动汽车安全充电至关重要。可是现阶段电动汽车企业和充电设施企业标准还未完全统一化,根据充电设施和充电电流的不同有4种充电模式,例如通过交流充电桩向电动汽车供电的充电模式3,该模式下可以有多种工作模式,交流充电桩可以根据用户或者电网的需求向电动汽车输出不同功率,且随着V2G的发展电动汽车作为移动储能装置还可以通过充电机向电网放电,针对这些问题,电动汽车充电模拟平台和电动汽车充电工作模式的研究有重要的应用价值。本文从实际需求出发,搭建了基于动力电池、标准的充电连接装置、交直流充电机的电动汽车充电模拟平台,对电动汽车交流、直流充电模式进行了有效的测试,本文还结合实际情况在原有的充电模式下设计了以用户需求为主体的工作模式,并在模拟平台上进行了试验。首先,论文设计搭建了基于磷酸铁锂电池的电动汽车充电模拟平台,针对动力电池及电池管理系统、充电设施、充电设施与动力电池之间的连接装置都进行了设计,同时根据实验室特点选择了合适的锂电池和充电机。第二,模拟平台完成了动力电池交流、直流充电实验,实现了恒流充电和恒压充电,模拟平台通过改变电流大小的方式实现了电动汽车的交流、直流充电模式,实验验证了模拟平台的设计功能。第三,对夜间住宅小区内个人电动汽车充电行为进行分析,充电模式3应用较多,以用户需求为主体提出了一种新的充电工作模式,单台电动汽车满足用户需求,电动汽车群负荷满足电网侧需求。从单台电动汽车出发设计了一种以阶梯电价分层和峰谷电价分时相结合的分块充电定价机制,以价格最低为目标引导用户按照期望的充电曲线充电达到削峰填谷的目的,结合具体案例进行了仿真、分析,符合用户消费心理且满足电网峰谷差需求,论文在模拟平台的基础上验证了所提出的工作模式的可行性和实际使用效果。最后,论文对全文的理论分析和实验结果进行了总结与展望。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

电动汽车,充电设施,充电机,连接装置

充电机（即非车载充电机）、交流充电桩及车载充电机等。２监控及控制要包括充电设施及相关设备的充电监控、配电监控、安全控制监控等系设施。包括与电动汽车充电有关的设备、车辆等相配套的充电区域、供配控室等建筑物和其他辅助充电设施，最常见的就是充电站。逡逑了推动电动汽车的发展与普及，以国家电网为主的能源企业在“十二五”期规划的电动汽车充电设施投资大量资金，已经超过百亿人民币。同时，工定了充电设施的国家标准，统一电动汽车充电接口，主要包括《ＧＢ／Ｔ邋２０２３４车传导充电用连接装置第１部分：通用要求》、《ＧＢ／Ｔ邋２０２３４．２电动汽车用连接装置第２部分：交流充电接口》、《ＧＢ／Ｔ２０２３４．３电动汽车传导充装置第３部分：直流充电接口》等系列标准和《ＧＢ／Ｔ邋２７９３０电动汽车非车充电机与电池管理系统之间的通信协议》直流充电通讯协议标准，用于加动汽车基础设施的建设。国务院办公厅近期发布的《关Ｔ加快电动汽车充施建设的指导意见》指出，到２０２０年基本建成智能高效、随时随地可用础设施体系，满足超过５００万辆电动汽车的充电需求，未来几年充电桩数预测如图１－２所示。逡逑５００逡逑

原理图,电动汽车,实物

第２章电动汽车交直流充电模拟平台的设计逡逑２．１引言逡逑本章节从实际需求出发，从顶层设计入手，以电池系统、充电设施设计为基础，逡逑建了一套能够实现交直流充电的电动汽车充电模拟平台。该平台具有小型化、化、智能化的特点，设计先进，标准统一，经济实用，可维修性、可维护性、性强，适用范围广，能够达到安全实验的标准。逡逑电动汽车模拟平台的原理图如图２－１所示，电动汽车模拟平台实物图如图２－示，本平台由２０Ａｈ磷酸铁锂电池、电池管理系统（ＢＭＳ）、车载充电机、交流连接装置、直流充电连接装置、直流非车载充电机、接触器、指示灯等器件组成。逡逑本章对各个组成部分进行了细致的分析，逐节介绍了模拟平台电池系统、充施的具体实现方案。逡逑交流充电逡逑

原理图,外形,电池,原理

｜４４｜逡逑Ｏ逡逑某种常见方形的锂离子电池的外形及电池原理如图２－３所示逡逑ｆｍｍ邋隔腆邋ｍｍ逡逑逦逡逑XW以■娍逡逑逦／逡逑电解质逡逑图２－３锂离ｆ电池外形、原理阁逡逑ＩＩ逡逑

【参考文献】