[實用新型]一種含電動汽車充電樁的高可靠性直流配電網

有效

• 申請號: 201420779103.8
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204230936U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 邾玢鑫;佘小莉;陳堂賢;潘海龍;楊玉良
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本實用新型屬于配電網輸電功率增容技術領域，具體涉及一種含電動汽車充電樁的高可靠性直流配電網。

背景技術

近年來，在能源危機、溫室效應、大氣污染等全球性問題的加劇的態勢下，電動汽車憑其節能減排、遏制氣候變暖以及減少人類對不可再生化石能源依賴等方面的優勢而備受關注并得到快速發展。在電動汽車發展過程中，亟待解決的問題是充電樁的建設和配電網的增容。現有的交流配電網結構示意圖如說明書附圖中的圖1所示，當電動汽車大規模接入時，不僅電動汽車充電樁需求量大，而且電動汽車這一直流負荷的大量接入勢必會造成配電網負荷的大幅提升，這對配電線路容量提出了更高要求。針對電動汽車對充電位置的需求問題，現有方案是集中建設充電站或充電樁，該方案可以滿足少量的電動汽車充電位置需求，但當電動汽車滲透率越來越高時，必須對所建充電站或充電樁進行擴增，且充電管理困難，用戶亦須較準確掌控充電站動態，以保證驅車到站后能快速充好電。針對配電網的增容問題，目前的解決方案有兩種，一是對原輸電電纜直接升級改造，將原電纜更換為過流能力更大的電纜，此方法工程量巨大，工期長，成本昂貴，耗材浪費嚴重，且對居民生活影響嚴重，二是采用輸電線路動態增容技術，該方案不改變原線路電纜，但需增設大量檢測和通信設備，且增容幅度小，尚難滿足電動汽車滲透率較大時對線路容量的需求。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，為解決電動汽車充電位置難找及現有配電網增容方案成本高、工程量大、施工周期長、輸電容量提升幅度小及對用戶影響嚴重等問題。本實用新型提供一種含電動汽車充電樁的高可靠性直流配電網，用于確保電動汽車充電方便靈活和應對大規模電動汽車接入后配電網峰值負荷的增加。不改變原配電網線路結構，且無需更換或升級電纜，在不影響原居民負荷用電的情況下，僅對小區配電箱進行改造，在居民用戶家中裝設居民換流箱，即可提升配電網的線路輸電容量，具有成本低、工程量小、可擴展性好等優點。

本實用新型采取的技術方案為：

一種含電動汽車充電樁的高可靠性直流配電網，包括一個含有AC/DC變流器的換流站，一個包含DC/DC變流器的小區配電箱，一個直流斷路器，至少一個居民換流箱，至少一個居民傳統負荷，至少一個電動汽車充電樁；所述的含有AC/DC變流器的換流站的交流側與外部交流網絡相連，直流側與小區配電箱相連；所述的含有DC/DC變流器的小區配電箱端電壓較高側與所述換流站相連，端電壓較低側與直流斷路器相連；所述的直流斷路器安裝在小區配電箱出線處，直流斷路器一端與小區配電箱相連，直流斷路器另一端與居民換流箱相連；所述的居民換流箱中包含DC/AC變流器和雙向DC/DC變流器，其中DC/AC變流器的直流側與直流斷路器相連，DC/AC變流器的交流側與居民傳統負荷相連，而雙向DC/DC變流器的端電壓較高側與直流斷路器相連，雙向DC/DC變流器的端電壓較低側與電動汽車充電樁相連；所述的居民傳統負荷與居民換流箱內的DC/AC變流器的交流側相連；

所述的電動汽車充電樁與居民換流箱內的雙向DC/DC變流器的端電壓較低側相連。

該直流配電網中電能傳輸均為直流電能形式。

所述的居民換流箱中的DC/DC變流器是雙向的，電動汽車充電樁可通過居民換流箱中的雙向DC/DC變流器反送電能給配電網中其它負荷。

小區配電箱與居民用戶之間裝設一臺直流斷路器，以保證居民用電質量和提高直流配電網可靠性。

每戶居民的居民換流箱中均留有電動汽車充電樁接口，居民用戶在自家便可完成電動汽車的充電，方便靈活。

本實用新型一種含電動汽車充電樁的高可靠性直流配電網，技術效果如下：

1）、本實用新型無需改變原配電網線路結構，且無需更換或升級現有配電網所使用的電纜。

2）、本實用新型的輸電線路容量的提升幅度，可以通過配電網直流線路電壓的幅值進行調節，以滿足不同滲透率的電動汽車接入后對配電線路容量的需求。