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CN111884300A - 基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组及发电方法 - Google Patents

基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组及发电方法 Download PDF

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CN111884300A CN202010813849.6A CN202010813849A CN111884300A CN 111884300 A CN111884300 A CN 111884300A CN 202010813849 A CN202010813849 A CN 202010813849A CN 111884300 A CN111884300 A CN 111884300A
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electric drive
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秦小州
史新民
朱佳伟
林武
琚赟
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Anhui Ruisaike Renewable Resource Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组及发电方法，该储能发电机组包括：新能源汽车的退役电驱动系统；间歇性能源发电组件，间歇性能源发电组件通过逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接；发电机组，发电机组的发电机与退役电驱动系统中的永磁同步电机同轴连接，且发电机组与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接。利用新能源汽车的退役电驱动系统组成发电机组，实现了新能源汽车退役电驱动系统的整套再利用，将大大降低发电机组的成本，不仅为无电地区和应急供电提供了一种新的选择方式，也延长了资源的使用周期，符合国家倡导的“循环利用，绿色发展”的理念。

Description

基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组及发电方法
技术领域
本发明属于资源再生技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组及发电方法。
背景技术
目前新能源汽车技术发展迅速，约三年就有一次大的技术突破，实际行驶寿命15万公里就面临着淘汰与报废，而主要零部件系统是电驱系统(主要是动力电池包、电机驱动控制器和永磁式同步电机等)，仍具有使用价值。只有将这些零部件应用起来，才能体现出其价值，否则仍就是一堆“废料”，传统的再利用模式大多都是将零部件分开各自应用，各自应用时，退役电机驱动控制器的功能固化，且不适合拆解，很难实现电机驱动控制器的再次利用；永磁同步电机是专为汽车而专制的，必须要相配套的控制器才能使用，也难以实现永磁同步电机的再次利用；只有退役电池包应用的技术路线简单、清晰，是目前市场再利用的主要部件，因此，退役后的驱动系统中除了动力电池包，其他退役部件基本成了工业垃圾，不但不能再次利用，还给需花成本进行处理，也企业和社会增加了负担。
发明内容
本发明提供一种基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，利用新能源汽车的退役电驱动系统组成发电机组。
本发明是这样实现的，一种基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，所述储能发电机组包括：
新能源汽车的退役电驱动系统；
间歇性能源发电组件，间歇性能源发电组件通过逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接；
发电机组，发电机组的发电机与退役电驱动系统中的永磁同步电机同轴连接，且发电机组与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接。
进一步的，间歇性能源发电组件为风能发电组件或太阳能发电组件。
进一步的，所述退役电驱动系统即为退役的电驱动系统，所述电驱动系统包括：
动力电池包、电机驱动控制器、永磁同步电机及充电机，其中，动力电池包与电机驱动控制器通讯连接，动力电池包与电机驱动控制器电连接，电机驱动控制器与永磁同步电机电连接，充电机与动力电池包电连接。
进一步的，所述太阳能发电组件包括光伏板，光伏板通过光伏逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接。
进一步的，所述储能发电机组还包括：
虚拟油门，所述虚拟油门与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接，虚拟油门控制电机驱动控制器的输出频率为电网频率。
进一步的，所述虚拟油门包括：
STM32微处理器，STM32微处理器中的I/O接口分别与启动单元、停止单元、频率微调单元连接，其中，启动单元用于启动所述储能发电机组，停止单元用于停止所述储能发电机组，频率微调单元用于微调虚拟油门的输出频率。
本发明是这样实现的，基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电方法，所述方法具体包括如下步骤：
电机驱动控制器将动力电池包的直流电能逆变成交流电能，并以固定的频率输出交流电，同时带动同步永磁电机以固定的转速转动，永磁同步电机带动发电机同步转动，发电机组输出稳定的电压；
间歇性能源发电组件给动力电池包充电。
进一步的，通过虚拟油门控制电机驱动控制器的输出频率为电网频率，或者是将电机驱动控制器的控制方式设置为固定频率控制，以电网频率进行电能的输出。
本发明提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组具有如下有益技术效果：
1)利用新能源汽车的退役电驱动系统组成发电机组，实现了新能源汽车退役电驱动系统的整套再利用，将大大降低发电机组的成本，不仅为无电地区和应急供电提供了一种新的选择方式，也延长了资源的使用周期，符合国家倡导的“循环利用，绿色发展”的理念；
2)永磁同步电机的转速始终跟踪发电机的转速，使发电机组发出的电能符合国家标准规定的电压(380V)和频率(50Hz)。
附图说明
图1为本发明实施例提供的现有新能源车电驱动系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明实施例提供的现有新能源车电驱动系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明相关的部分。
该新能源汽车的电驱动系统包括：
动力电池包、电机驱动控制器、永磁同步电机及充电机，其中，动力电池包与电机驱动控制器通讯连接，动力电池包与电机驱动控制器电连接，电机驱动控制器与永磁同步电机电连接，永磁同步电机用于驱动汽车车轮；
充电机，充电机与动力电池包电连接，充电桩是通过充电机给动力电池包充电。
充电桩经充电机给电池包充电，再由电机驱动控制器将电池包的直流电能逆变成交流电能带动同步永磁电机驱动车轮转动，达到驱动车辆行驶的目的。
图2为本发明实施例一提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
该光储发电机组包括：
新能源汽车的退役电驱动系统；
间歇性能源发电组件，间歇性能源发电组件通过逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接；
发电机组，发电机组的发电机与退役电驱动系统中的永磁同步电机同轴连接，且发电机组与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接。
在本发明实施例中，间歇性能源发电组件可以是风能发电组件或太阳能发电组件，其中，太阳能发电组件包括光伏板，光伏板通过光伏逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接。
在本发明实施例中，动力电池包由若干单体电芯及与单体电芯通讯连接的电池管理系统BMS组成，电池管理系统BMS与电机驱动控制器CAN通讯连接。
间歇性能源发电组件将间歇性能源(如太阳能或风能)转化成电能，经逆变器将间歇性能源发电组件产生的直流电能转化成220V的交流电，经充电机给动力电池包进行充电，将电机驱动控制器修改为固定频率控制，电机驱动控制器将动力电池包的直流电能逆变成交流电能，并以固定频率(50Hz)输出交流电能，同时带动同步永磁电机定速转动，永磁同步电机带动发电机同步转动，发电机组输出稳定电压。
图3为本发明实施例二提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在实施例一提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组的基础上，该储能发电机组还包括：
虚拟油门，所述虚拟油门与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接，虚拟油门控制电机驱动控制器的输出频率为电网频率，其中虚拟油门包括：
STM32微处理器，STM32微处理器中的I/O接口分别与启动单元、停止单元、频率微调单元连接，其中，启动单元用于启动储能发电机组，停止单元用于停止储能发电机组，频率微调单元用于微调虚拟油门的输出频率；
在本发明实施例中，频率微调单元包括：频率微调+子单元及频率微调-子单元，其中，频率微调+子单元用于增大储能发电机组的输出频率，频率微调-子单元用于减小储能发电机组的输出频率。
采用STM32微处理器作为“虚拟油门”的控制器，STM32是一款32位微处理器集成电路，其内核是Arm的Cortex架构。特别是内嵌有一路CAN接口很适合直接用来与电机驱动控制器相接而无需另配接口。
间歇性能源发电组件将间歇性能源(如太阳能或风能)转化成电能，经逆变器将间歇性能源发电组件产生的直流电能转化成220V的交流电，经充电机给动力电池包进行充电，电机驱动控制器将动力电池包的直流电能逆变成交流电能，虚拟油门控制电机驱动控制器以电网频率输出交流电，带动同步永磁电机定速转动，永磁同步电机带动发电机同步转动，发电机组输出稳定电压。
本发明提供的基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组具有如下有益技术效果：
1)利用新能源汽车的退役电驱动系统组成发电机组，实现了新能源汽车退役电驱动系统的整套再利用，将大大降低发电机组的成本，不仅为无电地区和应急供电提供了一种新的选择方式，也延长了资源的使用周期，符合国家倡导的“循环利用，绿色发展”的理念；
2)永磁同步电机的转速始终跟踪发电机的转速，使发电机组发出的电能符合国家标准规定的电压(380V)和频率(50Hz)。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，其特征在于，所述储能发电机组包括：
新能源汽车的退役电驱动系统；
间歇性能源发电组件，间歇性能源发电组件通过逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接；
发电机组，发电机组的发电机与退役电驱动系统中的永磁同步电机同轴连接，且发电机组与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接。
2.如权利要求1所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，其特征在于，间歇性能源发电组件为风能发电组件或太阳能发电组件。
3.如权利要求1所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，其特征在于，所述退役电驱动系统即为退役的电驱动系统，所述电驱动系统包括：
动力电池包、电机驱动控制器、永磁同步电机及充电机，其中，动力电池包与电机驱动控制器通讯连接，动力电池包与电机驱动控制器电连接，电机驱动控制器与永磁同步电机电连接，充电机与动力电池包电连接。
4.如权利要求2所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，其特征在于，所述太阳能发电组件包括光伏板，光伏板通过光伏逆变器与退役电驱动系统中的充电机电连接。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组，其特征在于，所述储能发电机组还包括：
虚拟油门，所述虚拟油门与退役电驱动系统中的电机驱动控制器通讯连接，虚拟油门控制电机驱动控制器的输出频率为电网频率。
6.如权利要求5所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组其特征在于，所述虚拟油门包括：
STM32微处理器，STM32微处理器中的I/O接口分别与启动单元、停止单元、频率微调单元连接，其中，启动单元用于启动所述储能发电机组，停止单元用于停止所述储能发电机组，频率微调单元用于微调虚拟油门的输出频率。
7.基于权利要求1至6任一权利要求所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组的发电方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
电机驱动控制器将动力电池包的直流电能逆变成交流电能，并以固定的频率输出交流电，同时带动同步永磁电机以固定的转速转动，永磁同步电机带动发电机同步转动，发电机组输出稳定的电压；
间歇性能源发电组件给动力电池包充电。
8.如权利要求7所述基于新能源汽车退役电驱动系统的储能发电机组的发电方法，其特征在于，通过虚拟油门控制电机驱动控制器的输出频率为电网频率，或者是将电机驱动控制器的控制方式设置为固定频率控制，以电网频率进行电能的输出。
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