[發明專利]一種適用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統

在審

• 申請號: 201811191207.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109301866A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 衛書滿;張賢哲;袁崢;殷程
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團機電建設有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;B60L53/80
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種適用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統，包括光伏發電系統、PWM整流模塊、電池智能充放電模塊；所述PWM整流模塊、電池智能充放電模塊分別連接直流母線；所述光伏發電系統包括光伏電池陣列、Z?Source變換器，所述光伏電池陣列連接Z?Source變換器，所述直流母線連接DC/AC逆變器，DC/AC逆變器連接電網；所述直流母線連接能量儲存單元，能量儲存單元連接直流負載。本發明系統選取了單級式光伏發電的系統結構和光伏電源直接供電的接線方式，在光伏發電系統DC／DC變換器上采用了新型的Z?Source變換器，在光伏陣列MPPT控制上采取了基于系統輸出電流的控制策略，具有升壓效率高，輸出電壓穩定等特性，在電動汽車換電站的應用中具有傳統光伏發電接入系統無法比擬的優勢。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體涉及一種適用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統。

背景技術

日益凸顯的石油供需矛盾和大氣污染問題迫使傳統動力汽車向新能源汽車轉型，而電動汽車作為新能源汽車的代表，已被公認為21世紀汽車工業發展的主要方向。作為電動汽車的能量補給站，電動汽車換電站的建設必不可少。如何將光伏發電與電動汽車換電站有機結合，實現新能源系統的接入，對電動汽車電池進行充電，亦是當前的一個研究熱點。

光伏發電作為當今世晁可再生能源領域中最清潔、最直接、最有大規模開發利用前景的發電方式之一，是實現向用戶提供“綠色電力，實現我國“節能減排目標的重要舉措。作為電動汽車的能量補給站，電動汽車換電站建設是電動汽車發展的必要保證，也是電動汽車商業化、產業化過程中的重要環節。

從能源的利用角度上考慮，光伏發電站的建設可以與電動汽車換電站結合起來，由于電動汽車換電站擁有大容量的儲能系統，在陽光充足的區域(如我國西北地區)換電站的屋頂安裝光伏發電系統，儲能電站把光伏所產生的電能儲存下來，讓清潔的“綠色電能”隨用電的實際需求適時、適量地輸出。光伏發電系統產生的電能可直接對電動汽車電池進行充電，同時也可將其富余電能存儲在換電站儲能電池中，再通過逆變器逆變成交流后并入電網。由于是對儲能電池的電能進行逆變，其電能比較穩定，避免了光照、溫度等外界因素的影響。因此，應用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統的研究具有很高的實用價值，能夠對新能源進行綜合有效利用，實現真正意義上的節能減排。

發明內容

本發明以實現電動汽車換電站中光伏發電系統的有效接入為目標，在總結和分析現有光伏發電系統的基礎上，結合電動汽車換電站的實際結構，針對性的提出了一種適用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統,該系統選取了單級式光伏發電的系統結構和光伏電源直接供電的接線方式，在光伏發電系統DC/DC變換器上采用了新型的Z-Source變換器，在光伏陣列MPPT控制上采取了基于系統輸出電流的控制策略，具有升壓效率高，輸出電壓穩定等特性，在電動汽車換電站的應用中具有傳統光伏發電接入系統無法比擬的優勢。

本發明采取的技術方案為：

一種適用于電動汽車換電站的光伏發電接入系統，包括光伏發電系統、PWM整流模塊、電池智能充放電模塊；所述PWM整流模塊、電池智能充放電模塊分別連接直流母線；

所述光伏發電系統包括光伏電池陣列、Z-Source變換器，所述光伏電池陣列連接Z-Source變換器，Z-Source變換器第一輸出端連接電感L3一端，電感L3另一端分別連接電容C3一端、直流母線“+”極，Z-Source變換器第二輸出端分別連接電容C3另一端、直流母線“-”極；

所述直流母線連接DC/AC逆變器，DC/AC逆變器連接電網；

所述直流母線連接能量儲存單元，能量儲存單元連接直流負載。

所述Z-Source變換器包括二極管D、電感L1、電感L2、電容C1、電容C2、開關管Q；

二極管D陽極連接光伏電池陣列一端，二極管D陰極分別連接電容C1一端、電感L1一端，