[发明专利]一种可提升充电质量的充电桩系统

权利要求书

1.一种可提升充电质量的充电桩系统，该充电桩系统包括：

多个充电终端，用于对多个电动汽车的电池组进行充电；

电能质量补偿装置，用于消除配电网输出的电压、电流中的谐波，从而提升配电网输出到充电桩系统的电能质量；

储能装置，用于从配电网吸收电能，并用于对充电终端快速提供电能；

监控装置，用于控制充电桩的运行，该监控装置包括：

检测模块，用于实时检测配电网输出到充电桩系统的电压和电流；

储能装置监测与调度模块，用于实时检测储能装置的储能状态，根据检测结果，随时将储能单元在配电网与充电终端之间进行投切；

充电服务及控制模块，用于控制上述每个充电终端对电池组的充电功率，控制电能质量补偿装置进行电压和电流补偿;

所述电能质量补偿装置包括：

电压电流补偿器，连接在配电网和储能装置之间，被配置为对与其相连的三相电网的三相电压、三相电流进行补偿，其包括：

电压补偿单元，对所述三相电压进行电压补偿；

电流补偿单元，对所述三相电流进行电流补偿；

直流变换单元，连接在所述电压补偿单元的输出端和所述电流补偿单元的输入端，用于在电压补偿单元和电流补偿单元之间进行接口;

所述充电服务及控制模块包括电压电流补充控制单元，用于控制所述电压补偿单元输出的三相电压和电流补偿单元输出的三相电流，使得输入的三相电压通过所述电压补偿单元后得到目标三相电压，并使得输入的三相电流通过所述电流补偿单元后得到目标三相电流;

所述电压电流补充控制单元通过以下过程控制所述电压补偿单元输出目标三相电压：

对输入电压补偿单元的三相电压进行abc/pq变换，得到第一变化后电压，使所述第一变化后电压经过低通滤波器处理，得到第二变化后电压，使第二变化后电压经pq/abc变换，得到第三变化后电压；

将所述第二变化后电压的平方和除以3后开根号，得到与所述第二变化后电压对应的电压有效值；

基于所述电压有效值，对所述第三变化后电压进行标幺化和移相处理后与预定系数相乘，得到与所述第三变化后电压对应的校正信号；

将所述校正信号与所述输入电压补偿单元的三相电压经减法器处理，得到目标三相电压输出值;

所述电压电流补充控制单元通过以下过程控制所述电流补偿单元输出目标三相电流：

对输入电流补偿单元的三相电流进行abc/pq变换，得到第一变化后电流，使所述第一变化后电流经过低通滤波器处理，得到第二变化后电流；

基于上述得到的第二变化后电压第三变化后电压以及与所述第二变化后电压对应的电压有效值使所述第二变化后电流经过公式的处理，得到第三变化后电流；

将第三变化后电流与输入所述电流补偿单元的三相电流经减法器处理，得到目标三相电流;

所述储能装置包括第一储能飞轮和第二储能飞轮，所述第一储能飞轮和第二储能飞轮以配电网允许的最大接入功率通过输入变换器吸取电能直到充满，此时所述第一储能飞轮和第二储能飞轮处于待机状态，可以随时通过充电终端给需要进行充电的电动汽车快速充电，工作过程中，储能装置监测与调度模块会根据第一储能飞轮和第二储能飞轮的储能状态进行充放电切换，保证内部可以随时满足电动汽车的充电需求。

2.如权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，当第一储能飞轮或第二储能飞轮需要进行充电时，所述储能装置监测与调度模块发送指令，打开充电开关，对储能飞轮进行充电，并时时检测储能飞轮的充电状态，当储能飞轮的电量达到饱和时，储能装置监测与调度模块再次发送指令，关闭充电开关，停止对储能飞轮的充电，此时，储能飞轮处于待机状态，等待接收放电指令。

3.如权利要求2所述的充电桩系统，其特征在于，储能飞轮在储能时采用PWM可控整流，最大程度地降低设备对电网的谐波干扰和无功需求。

4.如权利要求3所述的充电桩系统，其特征在于，当充电终端给电动汽车充电时，所述储能装置监测与调度模块发送指令，使储能装置切离电网，利用储能飞轮大功率发电机对电动汽车的电池组进行短时快速放电，满足其对快速充电的需求。

5.如权利要求4所述的充电桩系统，其特征在于，所述充电终端包括：

通信装置，用于与充电服务及控制模块以及所述充电终端进行通信；

程控电源，用于根据控制进行充电；

充电接口，与所述程控电源连接，用于连接电动汽车；

电量计量装置，用于计量充电电量。