[發(fā)明專利]風(fēng)光儲式電動汽車充換電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310153659.6
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103199594A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武國良;徐冰亮;董爾佳;于海洋;陳繼開;陳曉光;徐明宇
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;黑龍江省電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于供電系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，美國、日本、以色列、法國、英國等國家都已開始建設(shè)各自的電動汽車充電設(shè)施，主要以充電為主，其中美國、以色列在換電站方面正在開展相關(guān)工作。國家電網(wǎng)公司在2010年對電動汽車充電的模式提出了“換電為主，插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的原則。2011年，國家電網(wǎng)公司在浙江建成我國首個電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，也是國際上首個實現(xiàn)城際互聯(lián)的電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，中國的換電站已走在世界的領(lǐng)先地位。

因此建設(shè)充換電站智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的重中之重，而清潔可再生能源發(fā)電是解決能源問題的重要手段，已成為當(dāng)前世界發(fā)展趨勢，因此將電動汽車充換電站建設(shè)結(jié)合清潔可再生能源發(fā)電，即“清潔可再生能源發(fā)電→儲能→充換電”的模式，該模式不僅可以減少電動汽車充換電對電網(wǎng)的沖擊、更加清潔環(huán)保，而且可以在電網(wǎng)條件不具備的偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)，或在長途公路上作為應(yīng)急充電設(shè)施，因此該模式充換電站的研究和建設(shè)對推廣電動汽車的應(yīng)用、建設(shè)節(jié)能環(huán)保型社會有著重要意義，將有非常廣闊的應(yīng)用前景。

當(dāng)前，電動汽車充換電站以交流電網(wǎng)為供電電源，存在以下問題：一、因國家電網(wǎng)資源緊張，因此完全依賴國家電網(wǎng)會給國家增加負(fù)擔(dān)；二、目前的電動汽車充換電站大多配置蓄電池組，以備停電時也能工作，但是蓄電池組的容量有限，當(dāng)停電時間長的情況發(fā)生時就無能為力了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決在現(xiàn)有電動汽車充換電站在停電狀況下，只能對電動汽車的蓄電池進(jìn)行更換，而不能對電動汽車的蓄電池進(jìn)行充電的問題，本發(fā)明提出了一種風(fēng)光儲式電動汽車充換電站。

風(fēng)光儲式電動汽車充換電站，它包括供電系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)、電動汽車充換電站、站用負(fù)荷、監(jiān)控系統(tǒng)、主斷路器、光伏系統(tǒng)并網(wǎng)斷路器、光伏接入斷路器、太陽能電池組件斷路器、負(fù)荷斷路器、蓄電池組斷路器、風(fēng)力發(fā)電斷路器、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)斷路器和風(fēng)機(jī)斷路器；所述的供電系統(tǒng)包括交流電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)，

光伏發(fā)電系統(tǒng)的電信號輸出端通過太陽能電池組件斷路器與光伏系統(tǒng)供電母線連接，該光伏系統(tǒng)供電母線通過光伏系統(tǒng)并網(wǎng)斷路器與380V母線連接，所述的380V母線通過主斷路器與交流電網(wǎng)連接；

光伏系統(tǒng)供電母線通過光伏接入斷路器與負(fù)荷供電母線連接，電動汽車充換電站和站用負(fù)荷均掛接在該負(fù)荷供電母線上，該負(fù)荷供電母線通過負(fù)荷斷路器與380V母線連接，該負(fù)荷供電母線通過蓄電池組斷路器與蓄電池儲能系統(tǒng)的充電電源信號輸入端連接，該負(fù)荷供電母線通過風(fēng)力發(fā)電斷路器與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供電母線連接，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供電母線通過風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)斷路器與380V母線連接，該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供電母線通過風(fēng)機(jī)斷路器與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電信號輸出端連接，監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控信號輸出端通過485總線分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和蓄電池儲能系統(tǒng)的監(jiān)控信號輸入端連接，蓄電池儲能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號輸出端通過485總線或CAN總線與光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號輸入端連接。

監(jiān)控系統(tǒng)是風(fēng)光儲式電動汽車充換電站安全運營的保障系統(tǒng)，

監(jiān)控系統(tǒng)中的供電監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測供電系統(tǒng)的運行情況，顯示供電系統(tǒng)主接線，檢測功率、電量及電流等電氣量；

監(jiān)控系統(tǒng)中的充電監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測電動汽車蓄電池的充電信息、充電狀態(tài)、充電結(jié)算情況；

監(jiān)控系統(tǒng)中的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測電能質(zhì)量、電流總畸變率、電壓總畸變率、各次電流畸變率和各次電壓畸變；

監(jiān)控系統(tǒng)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測電動汽車充換電站的安保情況，通過攝像頭對電動汽車充換電站進(jìn)行監(jiān)視；

供電系統(tǒng)主要為充電設(shè)備提供電源，同時也為監(jiān)控系統(tǒng)、照明等站用負(fù)荷提供電源，是整個充電站運行的基礎(chǔ)。

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)，一方面負(fù)責(zé)為電動汽車充換電站提供電源，另一方面負(fù)責(zé)給交流電網(wǎng)提供電源。

供電系統(tǒng)是電動汽車充換電站的核心部分，包括充電柜、電動汽車充換電站及線路等設(shè)施。電動汽車充換電站是為電動汽車提供快速、慢速充電的充電設(shè)施。

光伏發(fā)電系統(tǒng)選用分散型的并網(wǎng)方式，分散型并網(wǎng)方式是采用戶外用的小型并網(wǎng)逆變器安裝在樓的屋頂，將太陽能電池組件產(chǎn)生的直流電直接變成380V交流電，然后將每臺小型逆變器的交流側(cè)匯流后并入配電網(wǎng)。

電動汽車充換電站是為電動汽車提供快速、慢速充電的充電設(shè)施，它的工作狀態(tài)有兩種，分別為孤網(wǎng)運行狀態(tài)和并網(wǎng)運行狀態(tài)；