[实用新型]带有储能装置的电动汽车充电站系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车和电力系统技术领域，具体涉及一种带有储能装置的电动汽车充电站及其配置与运行方法。 

背景技术

随着能源危机的日益严重和人们环保意识的逐渐增强，清洁能源动力汽车得到了广泛发展和推广应用，其中尤以电动汽车的发展技术最为成熟。电动汽车的充电形式主要可以分为更换电池组和充电站/桩充电这两种。 

由于车辆的动力要求和尺寸大小不一、车载空间有限且布置差别很大，因此不同车辆所需的电池组容量大小、电池组的配置以及尺寸难以标准化，通常采用更换电池组的充电方式一般适用于特定种类的车辆供电，比如采用模块化的标准电池组的有足够空间的大型客车或者运输车辆；或为某一公司的若干类型的电动车辆专门指定更换电池组的充电站。该方式适用范围小、通用性差，无法满足各式各样电动车辆的充电需求。 

而车辆的充电站/桩充电方式几乎适用于所有的电动车辆的充电。目前充电有两种工作模式：正常速率充电方式(一般6～8小时充满)，最普遍的是家用电动车辆在停车场停车时间充电；快速充电，电动车辆在充电站用15～20分钟充满80％以上的电能。然而采用正常速率充电，车辆的充电速度太慢，难以满足营运车辆以及长途运行车辆的时效性要求。和正常速率充电方式相比，快速充电技术能够满足车辆时效性要求，但其每辆车的充电电流几十倍于正常充电电流，会给电网带来电流冲击，当大量的电动汽车集中在充电站同时快速充电时，短时间内所需的能量极大，会产生巨大的冲击电流，将威胁到电网的稳定安全运行，甚至会损坏线路、变压器等电网设备，因此有关的变电站和线路势必要进行扩容，但扩容的变电站和线路容量的平均利用率非常低，经济上不划算。此外充电站快速充电一般多在用电高峰的白天，不仅会增加电网的负担，用电成本高。 

如何既经济、高效、安全和可靠地解决电动汽车利用充电站充电的问题对于电动车辆的推广应用，以及保证电网运行的经济、安全和高效具有重大意义。因此有必要开发出一种充电站方案以有效地解决充电站对电网的充电冲击电流过大、变电站和线路容量过大且利用率低等一系列技术经济难题。 

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种带有储能装 置的电动汽车充电站系统，以使其在满足电动汽车快速充电需求的同时，克服电动汽车快速充电时对电网所造成的电力冲击，大大减少电动汽车充电站所需的变电站容量和线路容量，保证电网安全稳定运行。本实用新型的另一目的是提供一种上述的带有储能装置的电动汽车充电站系统得控制方法。 

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种带有储能装置的电动汽车充电站系统，包括交流供电电网、监控设备和充电设备；所述的交流供电电网通过高压继电保护柜、三相变压器和低压继电保护柜接入电动汽车充电站系统；监控设备完成对电动汽车充电站系统的监测与控制，指导整个电动汽车充电站系统的运行；还包括储能设备；储能设备含有若干储能设备组，每一储能设备组由若干开关控制器和储能装置构成；所述的充电设备含有若干充电设备组，每一充电设备组由若干开关控制器和充电桩构成。 

所述的储能装置的储能方式采用单独储能方式或组合储能方式。 

所述的储能装置的储能元件为单一类型的储能元件或不同类型的储能元件的组合。 

一种上述的带有储能装置的电动汽车充电站系统的控制方法，用电低谷时段，进行充电站储能设备的充电储能；用电高峰时段，将储能设备所存储的电能给电动汽车充电；用电紧张的高峰时段，将盈余电能回馈给电网，供用户使用。 

本实用新型的带有储能装置的电动汽车充电站系统由交流电网供电系统、监控设备、储能设备、充电设备等部分组成。 

交流电网供电系统，由高压继电保护柜、三相变压器和低压继电保护柜构成；高压继电保护柜的连接于高压交流电网和三相变压器的高压侧之间，三相变压器的低压侧连接低压继电保护柜，实现隔离和保护作用。 

监控设备是整个系统的核心，主要完成系统监测(包含电网信息监测、蓄能状态监测、充电状态监测)、储能设备与交流电网之间功率流动的控制(蓄能状态或回馈状态)、储能设备与充电设备(用户)之间的控制，指导整个充电站系统的运行状态。当电动汽车充电时，即有能量需求时，监控设备监控系统的储能设备能量余量以及电网信息等。