[發明專利]一種混合儲能充電樁系統及協調控制方法

有效

• 申請號: 202310219026.4
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN115946562B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 劉樂;嚴安業;溫富景
• 申請（專利權）人: 南京白云瑞來科技有限公司
• 主分類號: B60L53/62
• 分類號: B60L53/62;B60L53/63;B60L53/53;B60L53/55;B60L53/10;H02J7/04;H02J7/34
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明公開了一種混合儲能充電樁系統及協同控制方法，所述充電樁系統包括電流電壓采集模塊、智能充電樁控制模塊、交流慢充系統、直流快充系統和混合儲能系統；所述電流電壓采集模塊與輸入交流電網連接，實時監測交流電網負荷，智能充電樁控制模塊根據電流電壓采集模塊提供的實時信息及交流慢充系統、直流快充系統、混合儲能系統反饋信息，向交流慢充系統、直流快充系統、混合儲能系統進行交流電能分配。本發明充電樁系統及協同控制方法綜合解決了單一儲能技術無法兼顧高功率密度、高能量密度、長使用壽命、安全性等問題，同時因小區工頻變壓器增容困難，解決了家庭用戶電動汽車短時快充的需求。

技術領域

本發明屬于充電樁系統技術領域，具體涉及一種混合儲能充電樁系統及協調控制方法。

背景技術

近年來新能源大規模發展成為趨勢，電動汽車用戶不斷增加，與之伴隨的是對充電樁充電方式和小區用電容量需求進一步提升，上述兩點成為當前充電樁電路設計的主要導向。

針對目前家用充電樁采用的交流慢充對電動車充電方案，小區工頻變壓器增容困難，無法滿足電動汽車短時快充需求。

目前各種儲能技術因其原理和工藝的差異，有著不同的儲能特性。電力儲能通常分為能量型儲能和功率型儲能兩類。以鉛酸蓄電池、鋰電池、鈉硫電池等為代表的能量型儲能，具有能量密度大、儲能時間長的優點，但功率密度小、循環壽命短。以超級電容、飛輪儲能、超導磁儲能等為代表的功率型儲能，具有功率密度大、響應速度快、循環周期壽命長的優點，但能量密度小、自放電率高。單一儲能技術還無法兼顧高功率密度、高能量密度、長使用壽命、安全性等多方面的要求。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種混合儲能充電樁系統及協調控制方法。

技術方案：為達到上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種混合儲能充電樁系統，其特征在于，所述系統包括電流電壓采集模塊、智能充電樁控制模塊、交流慢充系統、直流快充系統和混合儲能系統；所述電流電壓采集模塊與輸入交流電網連接，實時監測交流電網負荷，智能充電樁控制模塊根據電流電壓采集模塊提供的實時信息及交流慢充系統、直流快充系統、混合儲能系統反饋信息，向可交流慢充系統、直流快充系統、混合儲能系統進行交流電能分配；混合儲能系統能夠將直流快充系統提供的直流電進行優化分配儲能，最后分配給直流快充系統。

作為優選或者具體實施方案：

所述交流慢充系統包括第一接觸器和交流慢充模塊，第一接觸器通過智能充電樁控制模塊進行線圈吸合控制，控制交流電能進入交流慢充模塊；交流慢充模塊能夠對外界電池進行充電，并且實時監測自身運行狀態，將異常信息反饋給智能充電樁控制模塊。

所述直流快充系統包括第二接觸器、第三接觸器、整流模塊和直流快充模塊；第二接觸器通過智能充電樁控制模塊進行線圈吸合控制，控制交流電進入整流模塊；整流模塊對分配到的交流電進行濾波和整流得到直流電，同時將直流電提供給直流快充模塊和混合儲能系統；第三接觸器通過智能充電樁控制模塊進行線圈吸合控制，控制直流電進入直流快充模塊；直流快充模塊能夠對外界電池進行充電，并且實時監測自身運行狀態，將異常信息反饋給智能充電樁控制模塊。

所述混合儲能系統包括第四接觸器、混合儲能協調控制系統、鋰電池、超級電容和混合儲能模塊；第四接觸器通過智能充電樁控制模塊進行線圈吸合控制，控制直流快充系統提供的直流電進入混合儲能協調控制系統，混合儲能協調控制系統對超級電容和鋰電池功率優化分配，選擇交流電網負荷低谷期對超級電容和鋰電池進行充電，延長鋰電池壽命和提升整體儲能容量利用率，降低混合儲能系統的費用；混合儲能模塊能夠將超級電容和鋰電池的電能分配給直流快充系統，并且實時監測自身運行狀態，將異常信息反饋給智能充電樁控制模塊。

本發明還提供了所述混合儲能充電樁系統的協調控制方法，包括如下步驟：