[發明專利]分布式飛輪儲能電動汽車充電站

無效

• 申請號: 201010175095.2
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101882802A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 謝偉東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02K7/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明屬于一種飛輪儲能電動汽車充電站。

背景技術

近年來，全球電動汽車的發展方興未艾。不遠的將來，電動機驅動的電動汽車將全面取代內燃機驅動的傳統汽車，已毫無懸念。各種電動汽車技術已日趨成熟，但是人類社會如何使用電動汽車，還有許多問題未解決。其中，針對外部充電式的純電動汽車和混合動力汽車，其充電站就是一個涉及全社會的重要基礎設施，應該在充分研究和論證的基礎上選取若干最優方案，通過實施示范運行后再進行全面布局和建設。

用于電動汽車充電站使用的充電設備必須是快速充電式的，否則無法滿足商業化需要。現有技術的快速充電站直接將電網的電能通過AC/DC變換后，再采用高電壓大電流(直流)方式對電動汽車進行快速充電。為了提高充電速度，需提高充電設備的輸出功率，例如對1臺電動汽車的電池系統采用400V/600A進行快速充電，輸出功率需240kW，若同時有多臺汽車充電，其對電網的功率需求顯然太大。為解決這一難題，一些快速充電站的技術方案中也提出建立儲電系統，主要采用超級電容或蓄電池組成的儲電裝置。上述充電及儲電系統可參見已公開的中國專利及申請中的200510076619.1，200820012115.2，200820212892.1等。但是，由于現有技術的超級電容存在儲電容量低，無法滿足電動汽車充電站對電能容量的要求；蓄電池(包括當前先進的鋰電池)存在成本高、壽命短等致命缺錢，無法達到充電站對經濟性的要求。

發明內容

為了克服已有電動汽車充電站的造價高、轉換效率低、壽命短、運行維護成本高的不足，本發明提供一種造價低、轉換效率高、壽命長、運行維護成本低的分布式飛輪儲能電動汽車充電站。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種分布式飛輪儲能電動汽車充電站，包括飛輪裝置、電動機、發電機、電動機驅動器、變換器、智能配電柜和充電裝置，所述的電動機驅動器與電網連接，所述的電動機與電動機驅動器連接，所述的電動機與飛輪裝置連接，所述的飛輪裝置與發電機連接，所述的發電機與變換器連接，至少兩個所述的變換器與一個智能配電柜連接，一個智能配電柜與至少兩個充電裝置連接，所述的充電裝置與負載連接。

進一步，所述的飛輪裝置包括飛輪、轉軸和飛輪機殼，所述的電動機包括電動機轉子、電動機定子和電動機機殼，所述的電動機定子固接在電動機機殼內側，所述的發電機包括發電機轉子、發電機定子和發電機機殼，所述的發電機定子固接在發電機機殼內側，所述的飛輪固接在轉軸上，所述的轉軸通過軸承被支承在飛輪機殼上，所述的轉軸兩端分別伸出飛輪機殼外，所述的電動機轉子和發電機轉子分別固接在轉軸伸出飛輪機殼外的軸段上，所述的電動機機殼固接在飛輪機殼上，所述的發電機機殼固接在飛輪機殼上。

再進一步，所述的充電站還包括中央控制器和電池控制器，所述的中央控制器與各個電池控制器連接，所述的電池控制器與電動機驅動器、發電機控制器、變換器連接，所述發電機控制器與所述發電機連接。

更進一步，所述的充電站還包括中央控制器，所述的中央控制器與各個電動機驅動器、發電機控制器、變換器連接，所述發電機控制器與所述發電機連接。

所述的智能配電柜設有與至少兩個變換器連接的進線端口，所述的智能配電柜還設有與至少兩個充電裝置連接的出線端口；所述的智能配電柜設有至少一個嵌入式控制器，智能配電柜通過嵌入式控制器與中央控制器連接。

所述的發電機為直流發電機，所述的變換器為DC/DC變換器，直流發電機與DC/DC變換器連接，DC/DC變換器與智能配電柜的進線端口連接。

所述電動機上安裝位置傳感器，所述的位置傳感器與電動機驅動器、電池控制器連接。

本發明的技術構思為：將現有技術的快速充電站中的AC/DC變換器，用飛輪儲能裝置取代，即組成了飛輪儲能快速充電站，所述的飛輪儲能裝置既有儲電功能，同時還具有AC/DC變換功能，通過適當的控制，可實現夜間儲電白天放電、邊儲電邊放電等多種工作模式，既有效避免了對電網的瞬時大功率需求和沖擊，又可錯峰用電，降低用電成本。

同樣為解決這個難題，本發明提出了采用飛輪儲能裝置的快速充電站，具有錯峰用電功能，并有儲電容量大、轉換效率高、設備壽命長、運行維護成本低、無污染等優點。

本發明的有益效果主要表現在：所述的飛輪儲能快速充電站采用分布式結構，便于組建各種容量的儲電系統，既有效避免了對電網的瞬時大功率需求和沖擊，又可錯峰用電，并有儲電容量大、轉換效率高、設備壽命長、運行維護成本低、無污染等優點。

附圖說明

圖1是一種分布式飛輪儲能電動汽車充電站實施例的結構示意圖。