本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)充電防逆流技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種防逆流控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染日愈嚴(yán)重，綠色能源的發(fā)展逐漸得到重視，使得以綠色能源為動(dòng)力，對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)較小的電動(dòng)汽車(chē)的前景被廣泛看好，越來(lái)越多的電動(dòng)汽車(chē)投入生產(chǎn)。

由于電動(dòng)汽車(chē)的需求增多，許多停車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)置了可對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電的充電樁。但由于停車(chē)場(chǎng)內(nèi)原來(lái)的變壓器容量有限，大量充電樁同時(shí)使用時(shí)會(huì)使得用電負(fù)荷急劇升高，甚至造成超負(fù)荷的情況發(fā)生。因此需要在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)配備儲(chǔ)能系統(tǒng)，在充電高峰期儲(chǔ)能系統(tǒng)輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電。

現(xiàn)有的儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)超負(fù)荷使用時(shí)輔助向充電樁供電，但如果儲(chǔ)能系統(tǒng)過(guò)多的釋放電量，可能導(dǎo)致有部分電量回流至電網(wǎng)，這樣不但會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)波動(dòng)(例如可能造成小區(qū)內(nèi)冰箱等用電設(shè)備莫名損壞)，而且儲(chǔ)能系統(tǒng)本身在電網(wǎng)向其充電時(shí)就消耗了部分能源，這兩個(gè)過(guò)程都將會(huì)造成能量的無(wú)效損失，不符合節(jié)能規(guī)則。因此在儲(chǔ)能系統(tǒng)向電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中，必須防止儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電量回饋至電網(wǎng)中，保證所釋放出的能量都被電動(dòng)汽車(chē)所吸收。

鑒于此，有必要提供一種可以防止儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電量逆流回電網(wǎng)中的防逆流控制系統(tǒng)及方法以解決上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以防止儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電量逆流回電網(wǎng)中的防逆流控制系統(tǒng)以解決上述缺陷。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以防止儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電量逆流回電網(wǎng)中的防逆流控制方法以解決上述缺陷。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種防逆流控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一第一檢測(cè)裝置、一第二檢測(cè)裝置、一第三檢測(cè)裝置以及一防逆流控制器。

其中，所述第一檢測(cè)裝置連接于電網(wǎng)接入端，用于檢測(cè)電網(wǎng)接入端電參量。所述第二檢測(cè)裝置連接于逆變器輸出端，用于檢測(cè)逆變器輸出端電參量。所述第三檢測(cè)裝置連接于充電樁輸入端，用于檢測(cè)充電樁輸入端電參數(shù)。所述防逆流控制器與所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置、第三檢測(cè)裝置以及逆變器連接，用于計(jì)算電網(wǎng)接入端功率P₁，并將其與一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)功率P₀相比較，在P₁＜P₀時(shí)，所述第一檢測(cè)裝置重新檢測(cè)電網(wǎng)接入端電參量；在P₁≥P₀時(shí)，逆變器工作以使儲(chǔ)能系統(tǒng)向充電樁供電；且當(dāng)所述逆變器開(kāi)始工作后，該防逆流控制器計(jì)算逆變器輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁輸入端增加的功率ΔP₃；并判斷充電樁輸入端增加的功率ΔP₃的大小，若ΔP₃≤0，則減少逆變器的輸出功率，若ΔP₃＞0，則比較逆變器輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁輸入端增加的功率ΔP₃的大小，若ΔP₂＜ΔP₃，則提高逆變器的輸出功率；若ΔP₂＞ΔP₃，則減少逆變器的輸出功率。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述電參量包括電流值和電壓值。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置及第三檢測(cè)裝置均包括有電流互感器和電壓傳感器。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述防逆流控制器為可編程邏輯控制器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種防逆流控制方法，該方法包括：

a、計(jì)算電網(wǎng)接入端功率P₁，并將其與一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)功率P₀相比較，在所述電網(wǎng)接入端功率P₁大于等于預(yù)設(shè)功率P₀時(shí)，執(zhí)行如下步驟b；

b、逆變器工作以使儲(chǔ)能系統(tǒng)向充電樁供電；

c、計(jì)算逆變器輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁輸入端增加的功率ΔP₃；

d、判斷充電樁輸入端增加的功率ΔP₃的大小，在ΔP₃＞0時(shí)，執(zhí)行如下步驟e；

e、比較逆變器輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁輸入端增加的功率ΔP₃的大小，在ΔP₂＜ΔP₃時(shí)，執(zhí)行步驟f，在ΔP₂＞ΔP₃時(shí)，執(zhí)行步驟g；

f、提高逆變器的輸出功率；

g、減少逆變器的輸出功率。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：步驟a還包括有：在所述電網(wǎng)接入端功率P₁小于預(yù)設(shè)功率P₀時(shí)，重新計(jì)算電網(wǎng)接入端功率P₁。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：步驟d還包括有：在ΔP₃≤0時(shí)，減少逆變器的輸出功率。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：計(jì)算電網(wǎng)接入端功率包括有如下步驟：檢測(cè)電網(wǎng)接入端的電參量；根據(jù)所檢測(cè)的電參量計(jì)算電網(wǎng)接入端功率。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述電參量包括電流值和電壓值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)電網(wǎng)接入端、逆變器輸出端及充電樁輸入端三端的功率進(jìn)行綜合判斷，且啟動(dòng)逆變器后還對(duì)本地負(fù)載輸入端即充電樁輸入端的電流、電壓及功率進(jìn)行檢測(cè)判斷，并根據(jù)充電樁輸入端功率和逆變器輸出端功率的變化情況來(lái)調(diào)節(jié)逆變器的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)防逆流功能。

通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明防逆流控制系統(tǒng)一實(shí)施例的電流流向示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，附圖中類(lèi)似的組件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的組件。顯然，以下將描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參照?qǐng)D1，圖1展示了本發(fā)明防逆流控制系統(tǒng)一實(shí)施例的電流流向。所述防逆流控制系統(tǒng)可應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，在充電高峰期儲(chǔ)能系統(tǒng)103輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)使用，即電網(wǎng)101超負(fù)荷使用時(shí)啟用該防逆流控制系統(tǒng)。在附圖所示的實(shí)施例中，所述防逆流控制系統(tǒng)外圍連接有電網(wǎng)101、儲(chǔ)能系統(tǒng)103、逆變器104、充電樁105，其中，所述電網(wǎng)101與所述充電樁105連接，且該電網(wǎng)101經(jīng)整流器102與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)103連接，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)103經(jīng)所述逆變器104與所述充電樁105連接，這些系統(tǒng)或設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，該防逆流控制系統(tǒng)包括一第一檢測(cè)裝置106、一第二檢測(cè)裝置107、一第三檢測(cè)裝置108以及一防逆流控制器109。

在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，所述第一檢測(cè)裝置106連接于電網(wǎng)接入端，用于檢測(cè)電網(wǎng)101接入端電參量。所述第二檢測(cè)裝置107連接于逆變器104輸出端，用于檢測(cè)逆變器104輸出端電參量。所述第三檢測(cè)裝置108連接于充電樁105輸入端，用于檢測(cè)充電樁105輸入端電參數(shù)。本實(shí)施例中，所述電參量包括電流值和電壓值，所述第一檢測(cè)裝置106、第二檢測(cè)裝置107及第三檢測(cè)裝置108均包括有電流互感器和電壓傳感器，其分別用于檢測(cè)電流值和電壓值。

在附圖所示的實(shí)施例中，所述防逆流控制器109與所述第一檢測(cè)裝置106、第二檢測(cè)裝置107、第三檢測(cè)裝置108以及逆變器104連接，用于計(jì)算電網(wǎng)101接入端功率P₁，所述電網(wǎng)101接入端功率P₁為電網(wǎng)101輸出至充電樁105的實(shí)時(shí)功率，并將其與一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)功率P₀相比較，在P₁＜P₀時(shí)，所述第一檢測(cè)裝置106重新檢測(cè)電網(wǎng)101接入端電參量；P₁＜P₀說(shuō)明此時(shí)電網(wǎng)101沒(méi)有超負(fù)荷工作，則儲(chǔ)能系統(tǒng)103不需對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行輔助充電。在P₁≥P₀時(shí)，逆變器104工作以使儲(chǔ)能系統(tǒng)103向充電樁105供電；P₁≥P₀說(shuō)明此時(shí)電網(wǎng)101超負(fù)荷工作，此時(shí)應(yīng)啟用儲(chǔ)能系統(tǒng)103輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電，即通過(guò)充電樁105對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電，所述逆變器104可調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)103的輸出。且當(dāng)所述逆變器104開(kāi)始工作后，該防逆流控制器109計(jì)算逆變器104輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃；并判斷充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃的大小，若ΔP₃≤0，則減少逆變器104的輸出功率，ΔP₃≤0說(shuō)明充電樁105負(fù)荷已達(dá)到最大，則需減少逆變器104輸出。若ΔP₃＞0，則比較逆變器104輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃的大小，逆變器104工作過(guò)程中必須使得ΔP₂＝ΔP₃，這表明儲(chǔ)能系統(tǒng)103提供的電量都投入到充電樁105而沒(méi)有回流至電網(wǎng)101中；若ΔP₂＜ΔP₃，則提高逆變器104的輸出功率；ΔP₂＜ΔP₃說(shuō)明逆變器104輸出功率還不夠，電網(wǎng)101還在超負(fù)荷投入，逆變器104還可以加大投入。若ΔP₂＞ΔP₃，則減少逆變器104的輸出功率，ΔP₂＞ΔP₃說(shuō)明有部分電流回饋給電網(wǎng)101，需開(kāi)始減少逆變器104輸出功率。所述防逆流控制器109為可編程邏輯控制器。

在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)103只在電網(wǎng)101超負(fù)荷時(shí)才開(kāi)始通過(guò)逆變器104向充電樁105供電，則當(dāng)P₁≥P₀時(shí)，逆變器104開(kāi)始工作；優(yōu)選地，本實(shí)施例中設(shè)定P₀的數(shù)值為電網(wǎng)101超負(fù)荷臨界值的105％，基于該設(shè)定，可使得防逆流功能是在電網(wǎng)101容量不夠的情況下即電網(wǎng)101超負(fù)荷的情況下才投入使用，以確保逆變器104在工作初期不會(huì)造成逆流。在某些其他實(shí)施例中P₀的數(shù)值可以為電網(wǎng)101超負(fù)荷臨界值或超負(fù)荷臨界值的110％等，根據(jù)不同的情況可設(shè)定不同的數(shù)值。且根據(jù)不同停車(chē)場(chǎng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的負(fù)荷量可設(shè)置不同的超負(fù)荷臨界值。

在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，所述第一檢測(cè)裝置106、第二檢測(cè)裝置107及第三檢測(cè)裝置108均按照一定的循環(huán)周期檢測(cè)電參量，以調(diào)節(jié)逆變器104的輸出，防止儲(chǔ)能系統(tǒng)103中的電量回流至電網(wǎng)101中，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)防逆流功能。逆變器104投入使用后，若當(dāng)逆變器104保持輸出或緩慢增加時(shí)電網(wǎng)101接入端功率P₁突然下降1％以上，則防逆流系統(tǒng)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了逆流，需馬上關(guān)閉逆變器104，且所述第一檢測(cè)裝置106、第二檢測(cè)裝置107及第三檢測(cè)裝置108分別重新測(cè)量電網(wǎng)101接入端、逆變器104輸出端及充電樁105輸入端的電參量，所述防逆流控制器109重新對(duì)這三端的功率進(jìn)行綜合判斷；若檢測(cè)到電網(wǎng)101接入端功率P₁沒(méi)下降反而上升則表明防逆流系統(tǒng)也可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了逆流，需馬上關(guān)閉逆變器104，且所述第一檢測(cè)裝置106、第二檢測(cè)裝置107、第三檢測(cè)裝置108及防逆流控制器109重新對(duì)電網(wǎng)101接入端、逆變器104輸出端及充電樁105輸入端三端的電參量進(jìn)行測(cè)量判斷。

參照?qǐng)D1可知：P₃＝P₁+P₂。當(dāng)電網(wǎng)101超負(fù)荷時(shí)，逆變器104開(kāi)始工作，且逆變器104工作過(guò)程中必須使得ΔP₂＝ΔP₃，這表明儲(chǔ)能系統(tǒng)103提供的電量都投入到充電樁105而沒(méi)有回流至電網(wǎng)101中；若ΔP₂＜ΔP₃，則提高逆變器104的輸出功率；若ΔP₂＞ΔP₃，則減少逆變器104的輸出功率。

根據(jù)上述原理，本發(fā)明提供了一種防逆流控制方法，其可應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，在充電高峰期儲(chǔ)能系統(tǒng)103輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)使用，該方法包括：

步驟a，計(jì)算電網(wǎng)101接入端功率P₁，并將其與一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)功率P₀相比較，在所述電網(wǎng)101接入端功率P₁大于等于預(yù)設(shè)功率P₀時(shí)，執(zhí)行如下步驟b。

該步驟中所述電網(wǎng)101接入端功率P₁為電網(wǎng)101輸出至充電樁105的實(shí)時(shí)功率。其中，計(jì)算電網(wǎng)101接入端功率P₁包括有如下步驟：檢測(cè)電網(wǎng)101接入端的電參量；根據(jù)所檢測(cè)的電參量計(jì)算電網(wǎng)101接入端功率。所述電參量包括電流值和電壓值，通過(guò)電流互感器和電壓傳感器可對(duì)應(yīng)測(cè)量電流值和電壓值。

步驟b，逆變器104工作以使儲(chǔ)能系統(tǒng)103向充電樁105供電。

該步驟中P₁≥P₀說(shuō)明此時(shí)電網(wǎng)101超負(fù)荷工作，此時(shí)應(yīng)啟用儲(chǔ)能系統(tǒng)103輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電，即通過(guò)充電樁105對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電，所述逆變器104可調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)103的輸出。

步驟c，計(jì)算逆變器104輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃。

步驟d，判斷充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃的大小，在ΔP₃＞0時(shí)，執(zhí)行如下步驟e。

步驟e，比較逆變器104輸出端增加的功率ΔP₂和充電樁105輸入端增加的功率ΔP₃的大小，在ΔP₂＜ΔP₃時(shí)，執(zhí)行步驟f，在ΔP₂＞ΔP₃時(shí)，執(zhí)行步驟g。

該步驟中，ΔP₂＜ΔP₃說(shuō)明逆變器104輸出功率還不夠，電網(wǎng)101還在超負(fù)荷投入，逆變器104還可以加大投入。ΔP₂＞ΔP₃說(shuō)明有部分電流回饋給電網(wǎng)101，需開(kāi)始減少逆變器104輸出功率。

步驟f，提高逆變器104的輸出功率。

步驟g，減少逆變器104的輸出功率。

所述防逆流控制方法的步驟a還包括有：在所述電網(wǎng)101接入端功率P₁小于預(yù)設(shè)功率P₀時(shí)，重新計(jì)算電網(wǎng)101接入端功率P₁。P₁＜P₀說(shuō)明此時(shí)電網(wǎng)101沒(méi)有超負(fù)荷工作，則儲(chǔ)能系統(tǒng)103不需對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行輔助充電。

該方法的步驟d還包括有：在ΔP₃≤0時(shí)，則減少逆變器104的輸出功率。ΔP₃≤0說(shuō)明充電樁105負(fù)荷已達(dá)到最大，則需減少逆變器104輸出。

可理解地，本發(fā)明的防逆流控制方法在用電高峰儲(chǔ)能系統(tǒng)103輔助向電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)由計(jì)算機(jī)程序控制執(zhí)行，該方法按照一定的循環(huán)周期檢測(cè)電網(wǎng)101接入端電參量、逆變器104輸出端電參量及充電樁105輸入端電參量。本實(shí)施例中逆變器104投入使用后，若當(dāng)逆變器104保持輸出或緩慢增加時(shí)電網(wǎng)101接入端功率P₁突然下降1％以上，則防逆流系統(tǒng)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了逆流，需馬上關(guān)閉逆變器104，再按照上述步驟重新判斷；若檢測(cè)到電網(wǎng)101接入端功率P₁沒(méi)下降反而上升則表明防逆流系統(tǒng)也可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了逆流，需馬上關(guān)閉逆變器104，再按照上述的方法步驟重新判斷。

綜上所述，本發(fā)明對(duì)電網(wǎng)接入端、逆變器輸出端及充電樁輸入端三端的功率進(jìn)行綜合判斷，且啟動(dòng)逆變器后還對(duì)本地負(fù)載輸入端即充電樁輸入端的電流、電壓及功率進(jìn)行檢測(cè)判斷，并根據(jù)充電樁輸入端功率和逆變器輸出端功率的變化情況來(lái)調(diào)節(jié)逆變器的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)防逆流功能。

以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。