[發(fā)明專利]基于雙向能量緩存的充電樁功率提升系統(tǒng)及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910506450.0 | 申請日： | 2019-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN110336309B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張放;楊甜甜;王小君;和敬涵;許寅;吳翔宇;何大偉;嚴英 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京交通大學(xué) |
| 主分類號： | H02J3/32 | 分類號： | H02J3/32;H02J7/00 |
| 代理公司： | 北京市商泰律師事務(wù)所 11255 | 代理人： | 鄒芳德 |
| 地址： | 100044 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 雙向 能量 緩存 充電 功率 提升 系統(tǒng) 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種基于雙向能量緩存的充電樁功率提升系統(tǒng)及方法，屬于電動汽車充電樁技術(shù)領(lǐng)域，在交流慢充樁相連有提供交流電源的慢充接口，慢充接口連接有AC/DC變換器；AC/DC變換器通過直流母線連接有第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器；第一DC/DC變換器連接有能量緩存控制器；第二DC/DC變換器連接直流快充接口，能量緩存控制器連接多個可移動儲能裝置，通過優(yōu)化各個MOSFET開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)實現(xiàn)所有可移動儲能裝置的最優(yōu)拓撲連接。本發(fā)明對可從電網(wǎng)獲取能量，進行存儲，在電網(wǎng)低谷時，可反饋能量給電網(wǎng)，緩解了配電網(wǎng)擴容需求、降低了配網(wǎng)投資、提高了配網(wǎng)運行效率、保證了配電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行，利用儲能技術(shù)對配電電網(wǎng)進行削峰填谷，減少電網(wǎng)所受的沖擊性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電動汽車充電樁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減少了電網(wǎng)流出的功率、降低了電網(wǎng)受到的沖擊的基于雙向能量緩存的充電樁功率提升系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)有電動汽車充電樁具有充電時間過長以及不便利的缺點，因此采用大功率充電樁成為必然趨勢?，F(xiàn)有電動汽車充電樁施行的大功率快速充電以高功率直流充電樁為主，直流樁不但成本高且對配網(wǎng)的容量要求極高，當(dāng)大量需要充電的電動汽車接入配電網(wǎng)中，電動汽車充電負荷將會對電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定產(chǎn)生影響，對配電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。然而，通過配電網(wǎng)擴容改造、增加直流快速充電樁來滿足間歇式充電樁功率需求，不僅極大增加了配電網(wǎng)改造擴容投資，也將導(dǎo)致配電網(wǎng)資產(chǎn)閑置、設(shè)備利用率低下。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種減少了電網(wǎng)流出的功率、降低了電網(wǎng)受到的沖擊的基于雙向能量緩存的充電樁功率提升系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：
一方面，本發(fā)明提供的一種基于雙向能量緩存的充電樁功率提升系統(tǒng)，該系統(tǒng)在交流慢充樁相連有提供交流電源的慢充接口，所述慢充接口連接有AC/DC變換器；
所述AC/DC變換器通過直流母線連接有第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器；其中，所述AC/DC變換器用于為所述直流母線提供電能；
所述第一DC/DC變換器連接有能量緩存控制器，所述電能通過所述第一DC/DC變換器在所述直流母線和所述能量緩存控制器間雙向流動；
所述第二DC/DC變換器連接直流快充接口，所述第二DC/DC變換器用于將由直流母線提供的電能轉(zhuǎn)換為直流快充標(biāo)準(zhǔn)電壓，通過所述直流快充接口為電動汽車充電；
所述能量緩存控制器連接有多個可移動儲能裝置，所述能量緩存控制器用于通過優(yōu)化各個MOSFET開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)實現(xiàn)所有可移動儲能裝置的最優(yōu)拓撲連接。
另一方面，本發(fā)明提供一種基于雙向能量緩存的充電樁功率提升方法，該方法包括如下流程步驟：
步驟S110：確定所有可移動儲能裝置的大于負載消耗電量E0的α倍的總電量E；其中，α為能量緩存的電量冗余系數(shù)；
步驟S120：確定所有可移動儲能裝置的大于直流母線電壓V0的β倍的總電壓V；其中，β為能量緩存的電壓冗余系數(shù)；
步驟S130：確定所有可移動儲能裝置的大于負載消耗功率P0的γ倍的總最大放電功率P；其中，γ為能量緩存的功率冗余系數(shù)；
步驟S140：根據(jù)E、V和P，結(jié)合非線性優(yōu)化算法求解各個MOSFET開關(guān)管的最優(yōu)開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)各個可移動儲能裝置連接拓撲的動態(tài)改變。
優(yōu)選的，所述步驟S110中，所述總電量E滿足：
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