[实用新型]一种低压直流组网的储配一体化电动汽车群充电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车群充电系统，具体涉及一种低压直流组网的储配一体化电动汽车群充电系统。

背景技术

随着电力电子器件性价比的不断提高，用于电动汽车充电站的直流终端配电技术趋于成熟，并已出现试点应用。

一方面，直流组网的成本仍与电力电子器件的功率、电流、电压大小密切相关；功率越大，串并联的电力电子器件就越多，设备成本越高；另一方面，高压输配电网仍以交流为主，已建成输配电设施的容量难以扩大，城市中心地区的输配电网容量很大程度决定了电动汽车对燃油汽车的最终替代率。输配电设施的容量是按照用电负荷峰值来确定的，随着负荷峰谷差的持续扩大，这一被动受电方式造成输配电容量这一宝贵资源的巨大浪费。动态负荷增容是利用储能的削峰填谷效应，拉平终端微配电网的用电功率曲线，保证新增超出变压器容量的充电负荷后动态负荷增容的安全性。

对变压器实施动态负荷增容需要按照本申请人在先申请的“一种储配一体化设计微网控制方法”（申请号：201510457657.5）及其衍生方法实施。当终端直流组网下，交流变压器可由AC/DC整流及直流变压装置替代，因此动态负荷增容的实施对象由交流变压器转变为交/直整流及直/直变压装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低压直流组网的储配一体化电动汽车群充电系统，以解决现有直流组网配电技术无法用于动态负荷增容的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种低压直流组网的储配一体化电动汽车群充电系统，包括能量管理系统、AC/DC整流及直流变压装置、储能系统功率控制装置、储能阵列、多源直流发电装置以及若干充电桩；

所述AC/DC整流及直流变压装置连接在高压交流网和低压直流网之间；所述储能阵列通过所述储能系统功率控制装置接入所述低压直流网；所述多源直流发电装置通过第一DC/DC模块接入所述低压直流网；所述充电桩通过第二DC/DC模块接入所述低压直流网；

所述能量管理系统与所述AC/DC整流及直流变压装置，用于测量所述AC/DC整流及直流变压装置的负荷率；所述能量管理系统与所述储能系统功率控制装置连接，用于向所述储能系统功率控制装置传递指令，控制所述储能阵列的充放电；所述能量管理系统与所述第一DC/DC模块连接，用于向所述第一DC/DC模块传递指令，控制所述多源直流发电装置的供电；所述能量管理系统与所述第二DC/DC模块连接，用于向所述第二DC/DC模块传递指令，控制所述充电桩的放电。

进一步的，所述能量管理系统与监控室的控制主机连接，以便操作人员进行手动操作。

进一步的，所述储能阵列包括但不限于由锂电池、超级电容、钒硫电池以及符合应用的传统电池所形成的可充电阵列单元。

进一步的，所述AC/DC整流及直流变压装置包括但不限于AC/DC三相或单项整流器、用于降压的DC/DC直流斩波器或整合二者功能的一体化装置。

进一步的，所述储能系统功率控制装置包括但不限于BMS电池管理系统、铅酸电池功率控制系统或负责将总功率分解到多个电池模块功率的功率分配系统。

进一步的，所述多源直流发电装置包括但不限于直流风力发电机、光伏阵列、燃料电池发电单元、经整流的柴油、燃气机组。

本实用新型的能量管理系统按照如下策略实施控制：

1）当测量到AC/DC整流及直流变压装置负荷率（实际功率与其最大允许功率的比值）大于“高功率水平”P_H，则控制储能阵列放电直到AC/DC整流及直流变压装置负荷率回到P_H；

2）当测量到AC/DC整流及直流变压装置负荷率（实际功率与其最大允许功率的比值）介于“高功率水平”P_H和“低功率水平”P_L之间时，储能阵列不充电也不放电；当AC/DC整流及直流变压装置负荷率低于P_L时，则控制储能阵列充电，使AC/DC整流及直流变压装置负荷率尽可能接近P_L；

3）当储能阵列SOC（荷电状态）低于最低允许值SOC_L，储能阵列不再放电；降低或切除部分或全部充电桩的功率，使AC/DC整流及直流变压装置负荷率不大于P_H；直到储能阵列SOC恢复到高于最低允许值之上一给定水平ΔSOC，才重新允许储能阵列放电；

4）当储能阵列SOC大于最高允许值SOC_H时，储能阵列不再充电；