[實用新型]一種支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁及其儲配微網系統

有效

• 申請號: 202022619096.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN214564691U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 樊朝暉;岳嚴霜;蘇林;瞿云峰;酈東兵
• 申請（專利權）人: 智一新能源發展有限公司
• 主分類號: B60L53/31
• 分類號: B60L53/31;B60L53/51;B60L53/52;B60L53/60
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 白月霞

本實用新型提供一種本實用新型提供支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁，包括：電網直流輸入、儲能直流輸入、動態并聯器、智能轉壓單元、直流輸出、充電接口、控制單元、通信單元和回饋直流輸出。本實用新型還提供一種支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁的儲配微網系統，包括：雙向功率轉換系統(PCS)，電能管理系統(EMS)，儲能陣列，充電樁陣列，開關柜和新增負荷通道。根據本實用新型的充電樁結構及其儲配微網系統，可以實現“主動增容”，減輕電網壓力。

技術領域

本實用新型涉及電氣技術領域，具體涉及一種支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁。

背景技術

傳統充電樁是為電動汽車充電專門設計的產品，其功能較為單一。一般380伏三相交流電接入，通過和電動汽車通信，轉換成汽車所用的電壓、電流并按照要求輸出相應的直流電為電動汽車進行充電。隨著大量電動汽車投入市場，充電樁的需求越來越大。“充電難”是制約現代電動汽車普及的一個重要原因。由于一個標準的電動汽車直流樁功率至少35千瓦以上，隨著汽車技術的進步，對快速充電的要求越來越高，現代直流充電樁的功率普遍在60千瓦，有的雙槍并舉的充電樁總功率甚至達到120千瓦。一些高端充電要求甚至已經高達300千瓦。如此高的功率需求給電網配電測帶來了巨大的壓力，我國電網的配變網絡無法支持大規模充電樁。

充電基礎設施建設中有一個重要的概念叫電力通道增容，此項工作一般由電網公司完成。在這個過程中，不僅要將配變變壓器的功率增加，同時還要加強地下管網的電纜以面對更高的用電功率需求。由于廣布大功率的充電設施屬于基礎設施建設，特別是地下管網，通道建設必然要面對土地征用、拆遷、電力間隔擴容、長達幾十公里的工程施工等，其成本是一座充電站的百倍不止。從經濟學的角度來說，對于一些有充電需求的，特別是已建好通道的老城區及重要的商圈而言幾乎沒有可能。

基于儲能站進行“動態增容”是解決“增容”這類問題的解決方案，成本一般為傳統通道建設的1/3。由于儲配系統設有直流網，可以自由接入發電源，也可以進行一定范圍的“并儲”電能調度，為了進一步降低建站成本，新一代的儲配增容可通過直流智能充電樁的設計結合傳統pcs來實現充電樁成本的降低并不影響整體儲配站的架構。通過由充電樁和PCS進行聯動。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型應對動態增容的儲配站設計的產品，在賦予傳統充電樁更多的功能的前提下，以支持充電設施的廣泛布置。

本實用新型提供支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁，包括：電網直流輸入、儲能直流輸入、動態并聯器、智能轉壓單元、直流輸出、充電接口、控制單元、通信單元和回饋直流輸出；所述電網直流輸入與儲能直流輸入并聯連接接入動態并聯器，而后與所述智能轉壓單元連接；所述動態并聯器接受來自所述通信單元的控制信號控制電網直流輸入量和儲能直流輸入量；所述通信單元發送信號給所述控制單元，所述控制單元控制智能轉壓單元，進行直流輸出和回饋直流輸出；所述直流輸出連接到充電接口，對負載進行充電；所述通信單元與所述充電接口進行信號傳輸。

根據本實用新型的一個具體實施例，其中還包括光能直流輸入和風能直流輸入中的一種或兩種；光能直流輸入與儲能直流輸入并聯連入動態并聯器；風能直流輸入與儲能直流輸入并聯連入動態并聯器。

本實用新型還提供一種支持直流網的直流輸入雙向專用充電樁的儲配微網系統，包括：雙向功率轉換系統(PCS)，電能管理系統(EMS)，儲能陣列，上述直流輸入雙向專用充電樁呈陣列式排列形成的充電樁陣列，開關柜和新增負荷通道；所述雙向功率轉換系統(PCS)一端與電網連接，另一端與所述充電樁陣列連接，為所述充電樁陣列提供電能，還有一端與所述開關柜連接，為所述新增負荷通道提供電能；所述儲能陣列與所述雙向功率轉換系統(PCS)并聯接入所述充電樁陣列，為所述充電樁陣列提供電能；所述充電樁陣列包括多個充電位；電能管理系統(EMS)與所述電網、所述雙向功率轉換系統(PCS)、所述儲能陣列、所述多個充電位和所述開關柜建立通信連接，并加以控制。