[發明專利]一種電動汽車集中充電站的供配電系統

無效

• 申請號: 201110177946.1
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102231528A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 彭明偉;丁曉宇;徐建國;高志林;董朝武;宋春燕;吳世穎;趙萌;寧康紅;錢鋒;陳潔;金玉潔;周嘯波;徐平;陶佳;唐瑜;施展;梁成紅;何中杰;鄭曉
• 申請（專利權）人: 浙江省電力設計院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/18;H02J9/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種電動汽車集中充電站的供配電系統。

背景技術

電動汽車具有顯著的節能減排和環保優勢，對于減少石油對外依賴，保障國家能源安全，實現經濟社會可持續發展具有重要意義。以電動汽車為標志的汽車動力轉型已經成為未來全球汽車產業的必然選擇，同時，電動汽車發展為我國汽車產業跨越式發展提供了歷史機遇。我國在政府的高度重視下，啟動了“十城千輛”世界最大規模電動汽車示范計劃，已將電動汽車產業列為我國七大戰略性新興產業之一，并作為“十二五”期間促進我國經濟結構調整的重要戰略舉措。

電動汽車要發展，電動汽車充換電設施是基礎。建立完善的電動汽車充換電設施服務網絡，才能大規模普及電動汽車的應用。電動汽車充換電設施的建設需要結合電動汽車的能源補給模式，目前電動汽車的能源補給模式主要分為以下三類：快速更換電池、交流充電以及直流充電。快速更換電池方式在充電時間、電池流通管理、充電安全等方面都有一定優勢，這種模式的實際可操作性相對慢充方式來說較強。這種模式能夠對電池進行統一管理，讓電池在最好的條件下充電，可以有效利用低谷時段對電池進行統一充電，對電網起到一定的削峰填谷的作用。另外，電動汽車的電池需要做定期檢修和維護，以延長電池的使用壽命并充分發揮其利用率?？焖俑鼡Q電池模式可以方便對電池進行統一管理維護，減少用戶的維護負擔。另外，對于用戶而言，可以買車不買電池，降低了初次購置成本，有利于電動汽車的推廣應用。這種模式下，備用電池組存儲空間及如何真正實現電池快速更換是問題考慮的關鍵。由于電池組重量較大，更換電池的專業化要求較強，需配備專業人員借助專業機械來快速完成電池的更換、充電和維護。隨著今后城市中充換電網絡的不斷建設和完善，通過快速更換電池模式來補充能源將越來越方便。交流充電由交流充電樁提供電能，車載充電機完成交直流變換，充電功率一般不大，充電時間通常為5～8個小時，適合車輛長時間停放時使用。交流充電模式一是充電時間長，需要等待的時間較長；二是停車環境有限，其用地問題不易解決，城市里較難提供專用大型場地供車輛長時間停放和充電。因此，通過交流充電模式來為電動汽車充電的可操作性較低。直流充電由非車載充電機完成交直流變換，充電功率較大，從幾十千瓦到上百千瓦。通常情況下常規充電時間在3～4小時左右；也可提供快速充電，在電動汽車停車的20分鐘～2小時內，以較大電流提供快速充電，一般充電電流為150～400安培。直流快速充電會縮短電池壽命，對充電接頭、充電設施的容量提出了更高的要求，可作為電動汽車的一種應急補充。

根據目前電池技術以及充電技術的發展，結合車輛一般的行駛特性，交流充電一般要求在車輛停駛時進行，且需要花費的時間較長，制約了電動汽車的使用效率；直流充電在充電功率較大時，會大大降低動力電池的使用壽命，不利于電動汽車的推廣使用。電池更換方式是較為理想的一種電能供給方式，存在的技術難度相對較小，但需要對電池的相關技術標準進行統一。

在電池快速更換的模式下，對電池進行統一充電管理并進行配送是其核心。電動汽車集中充電站作為電動汽車充換電服務網絡的樞紐，主要用于為電池配送站（點）配送電池，以標準電池模塊集中充放電為核心，在電網低谷時對標準電池模塊充電、高峰時能源反饋電網，需完成標準電池模塊向配送站（點）的統一配送、標準電池模塊維護等任務，即負責標準電池組的保養、檢測、并指揮協調整個電動汽車、電池周轉網絡的運行。

由于電動汽車集中充電站是電動汽車充換電服務網絡的樞紐，因此，其供電可靠性就顯得尤為重要，目前國內外還沒有關于電動汽車集中充電站的供配電系統。

發明目的

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種能滿足電動汽車集中充電站供配電可靠性的電動汽車集中充電站的供配電系統。

本發明是通過如下的技術方案來實現的：該系統配置有可以同時滿足6600組電池的充電需求的2萬千伏安的變電容量、采用35kV電壓等級雙電源供電。

該系統采用8臺容量為2500kVA的35kV干式有載調壓變壓器，主變短路阻抗為10%。

該系統采用35kV雙回路供電，35kV側采用單母線分段接線方式，0.4kV側采用8個單母線接線，其中饋線回路24回、儲能回路12回、有源濾波及無功補償回路8回、備用進線2回。

所述0.4kV側留有兩回備用進線柜或屏，可在集中充電站失去電源時將如柴油發電機、應急電源的備用電源接入此進線柜或屏。