服從電網(wǎng)調(diào)度的電動(dòng)汽車充放電裝置的設(shè)計(jì).pdf

1、由于資源短缺和環(huán)境問題的影響,電動(dòng)汽車已成為汽車行業(yè)的研究發(fā)展方向。大量電動(dòng)汽車作為大功率負(fù)載,無序地、直接地并入電網(wǎng)充電,勢必會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。但電動(dòng)汽車電池可作為移動(dòng)儲(chǔ)能裝置的特性,逐漸受到廣泛關(guān)注。將電動(dòng)汽車并入電網(wǎng),服從電網(wǎng)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和汽車之間能量雙向流動(dòng),已成為時(shí)下研究的熱點(diǎn)之一。
　　現(xiàn)今,應(yīng)用的充電裝置大都不能服從電網(wǎng)調(diào)度。本論文的主要目的是設(shè)計(jì)一款適用于電動(dòng)汽車并網(wǎng)(V2G)技術(shù)的雙向充放電裝置。不僅要綜合考慮

2、電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)提供的電池實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和用戶要求信息,更重要的是要能依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)轉(zhuǎn)換充放電控制方式,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)之間電能的雙向傳遞。
　　本文首先從不同的充電場合分析V2G技術(shù)在電動(dòng)汽車充放電管理上的實(shí)現(xiàn),以及所需解決的技術(shù)要點(diǎn)。并且提出了V2G技術(shù)對(duì)充放電裝置的技術(shù)要求。由于所設(shè)計(jì)的V2G充放電裝置屬于非車載充電機(jī),故基于國標(biāo)對(duì)直流充電接口的要求,確定裝置整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
　　其次,為了實(shí)現(xiàn)裝置的V

3、2G功能,主要從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略以及通訊方式上對(duì)傳統(tǒng)的充電裝置進(jìn)行改進(jìn)。該裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙向DC/DC和雙向DC/AC電路來實(shí)現(xiàn)功率雙向流動(dòng),并對(duì)AC/DC電路進(jìn)行了建模。重點(diǎn)分析本裝置的多種工作模式及其控制策略。至于通訊方式,本裝置通過CAN總線實(shí)現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)的通信,通過電力線載波實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。而且還設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)接口、RS-232接口、RS-485接口,支持各種通訊方式,為以后的擴(kuò)展升級(jí)使用。
　　為了實(shí)現(xiàn)智能化

4、,本裝置采用美國德州儀器公司(TI)的雙核芯片Concerto系列F28M35為核心處理單元,兼?zhèn)淞薚MS320C28x的數(shù)據(jù)處理能力和ARM Cortex TM-M3的多通信方式特點(diǎn)。控制子系統(tǒng)TMS320C28x控制電動(dòng)汽車的充放電過程,主器件子系統(tǒng)ARM Cortex TM-M3實(shí)現(xiàn)通訊等相關(guān)功能。本項(xiàng)目基于F28M35進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),主要包括電源模塊、采樣模塊、通訊模塊、充放電模塊等。最后搭建簡單的測試環(huán)境,驗(yàn)證裝置能與上位機(jī)