專利名稱：基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動汽車充電站系統技術領域，尤其涉及一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統。
背景技術：
面對能源和環境的巨大壓力，電動汽車逐漸成為各國政府和汽車制造商關注的焦點，而電動汽車充電站是必不可少的設施。為了節約能源，提高充電站的供電可靠性，同時實現能量的靈活調度，可以建設含有光伏發電和儲能系統的電動汽車充電站。這種含有電源(光伏)、儲能設備、負荷(充電系統)的電動汽車充電站不僅可以平滑其負荷變化曲線避免對供電系統的沖擊，而且通過合理的配置充電站內部設備容量可以對電力系統運行起至IJ “消峰填谷”的作用。目前，國內已有裝設了光伏系統和儲能系統的電動汽車充電站系統，但均是基于 交流母線連接的。也即，光伏系統和儲能系統均需要通過DC/AC逆變器轉換為交流電與交流母線連接。這樣就存在交流電壓相位同步的問題，同時控制算法也比較復雜，系統構建成本較高。
實用新型內容為解決上述所存在的電動汽車充電站系統均為基于交流母線的問題，本實用新型提供了一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統。一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，包括直流母線、光伏系統、儲能系統、充電系統、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉換器，所述AC/DC整流器輸入端連接交流配電網，所述AC/DC整流器輸出端連接所述直流母線，所述DC/AC逆變器輸入端連接所述直流母線，所述DC/AC逆變器輸出端連接交流配電網，所述充電系統連接所述直流母線，所述光伏系統和所述儲能系統分別通過DC/DC轉換器連接所述直流母線。與現有技術相比，本實用新型提出的基于直流母線的電動汽車充電站系統只需要對直流母線電壓進行控制，容易滿足系統性能要求，控制算法相對容易，并可減少變流器中間環節，降低系統損耗提高整體效率，簡化系統主接線結構。另外，本實用新型采用分布式直流母線控制，系統容易擴展。
圖I為基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統的結構示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型采取的技術手段及取得的效果，
以下結合附圖及較佳實施例，對本實用新型所提出的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，做更清楚和完整的描述。[0009]請參閱圖1，本實用新型光伏儲能電動汽車充電站系統的系統結構示意圖。一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，包括直流母線14、光伏系統12、儲能系統U、充電系統13、DC/AC逆變器15、AC/DC整流器16、DC/DC轉換器17和DC/DC轉換器18，所述AC/DC整流器16輸入端連接交流配電網，所述AC/DC整流器16輸出端連接所述直流母線14，所述DC/AC逆變器15輸入端連接所述直流母線14，所述DC/AC逆變器15輸出端連接交流配電網，所述充電系統13連接所述直流母線14，所述光伏系統12和所述儲能系統11分別通過DC/DC轉換器17和DC/DC轉換器18連接所述直流母線14。綜合考慮充電站光伏系統12—天中所發出的電能、電網的峰谷差價政策、光伏上網電價政策以及儲能系統11的特性，可控制儲能系統11在儲能系統自充電、向充電系統充電、向電網充電和保持狀態四種工作狀態下進行切換。其中，向充電系統充電是指儲能系統11發出的電能經過DC/DC轉換器17轉換后經直流母線14輸送至充電系統13 ;向電網充電是指儲能系統11發出的電能經過DC/DC轉換器17轉換后經直流母線14，并經DC/AC逆變 器15逆變后輸送至交流配電網上；儲能系統自充電是指光伏系統12上的電能經過DC/DC轉換器18轉換后經直流母線14，并經DC/DC轉換器17轉換之后輸送至儲能系統11，或者交流配電網上的電能經過AC/DC整流器16整流之后輸送至直流母線14，再經過DC/DC轉換器17轉換之后輸送至儲能系統11 ;保持狀態是指儲能系統11沒有電能流出和流入。上述的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統中，儲能系統11與交流配電網之間的電能能夠雙向交流。同時，光伏系統12可通過DC/DC轉換器18將電能傳輸至直流母線14，并給充電系統13供電，或者通過DC/AC逆變器15將電能反饋至交流配電網。與現有技術相比，本實用新型提出的基于直流母線的電動汽車充電站系統只需要對直流母線14的電壓進行控制，容易滿足系統性能要求，控制算法相對容易，并可減少變流器中間環節，降低系統損耗提高整體效率，簡化系統主接線結構。另外，本實用新型采用分布式直流母線控制，系統容易擴展。優選的，本實用新型所提供的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，還可進一步包括監控系統和照明系統，所述監控系統和照明系統連接直流母線。優選的，本實用新型中所述儲能系統以蓄電池組作為儲能介質，所述儲能系統11包括若干容量的蓄電池組和開關控制器；所述充電系統13包括充電機和充電樁。此外，交流配電網通過高壓繼電保護柜、三相變壓器和低壓繼電保護柜接入充電站系統；照明系統和監控系統連接直流母線，監控系統完成對充電站各設備運行狀態的監測和動作的控制，用以指導整個充電站的運行。所述的整個系統運行在直流400V的電壓等級之下，由IOkV電網經變壓器后整流供電。光伏系統12發出的是直流電，經DC/DC轉換器18轉換之后連接直流母線14 ；400V直流母線上的電能可直接連接充電系統13為電動汽車的車載蓄電池充電；儲能系統11的電能與400V直流母線上的電能可通過DC/DC轉換器17進行雙向交流。此外，連接在400V直流母線上的還有維持充電站正常運行的照明設備、監控系統等固定負荷。本實用新型的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，可使電動汽車集中充電對交流配電網所引起的負荷沖擊得到平滑，充分利用區域內的太陽能，給予電網有效的支持和配合，提高電動汽車充電站的總體經濟效益。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在 本實用新型的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，其特征在于，包括直流母線、光伏系統、儲能系統、充電系統、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉換器，所述AC/DC整流器輸入端連接交流配電網，所述AC/DC整流器輸出端連接所述直流母線，所述DC/AC逆變器輸入端連接所述直流母線，所述DC/AC逆變器輸出端連接交流配電網，所述充電系統連接所述直流母線，所述光伏系統和所述儲能系統分別通過DC/DC轉換器連接所述直流母線。
2.如權利要求I所述的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，其特征在干，還包括監控系統，所述監控系統連接直流母線。
3.如權利要求I所述的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，其特征在干， 還包括照明系統，所述照明系統連接直流母線。
4.如權利要求I所述的基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，其特征在干，所述儲能系統以蓄電池組作為儲能介質。
專利摘要本實用新型公開了一種基于直流母線的光伏儲能電動汽車充電站系統，包括直流母線、光伏系統、儲能系統、充電系統、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉換器，AC/DC整流器輸入端連接交流配電網，AC/DC整流器輸出端連接直流母線，DC/AC逆變器輸入端連接直流母線，DC/AC逆變器輸出端連接交流配電網，充電系統連接直流母線，光伏系統和儲能系統分別通過DC/DC轉換器連接直流母線。本實用新型只需要對直流母線電壓進行控制，容易滿足系統性能要求，控制算法相對容易，并可減少變流器中間環節，降低系統損耗提高整體效率，簡化系統主接線結構。另外，本實用新型采用分布式直流母線控制，系統容易擴展。
文檔編號H02J7/35GK202488178SQ201220058940
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者周永光, 孫建軍, 左新宇, 張勝寶, 李嫦艷, 楊忠亮, 楊振寶, 查曉明, 柳羿, 申志凌, 蘇天諾, 荊曉潔, 鄧浩, 黃國平 申請人:廣東電網公司深圳供電局