[发明专利]一种高效能储充一体化能量动态分配系统及控制策略

说明书

一种高效能储充一体化能量动态分配系统及控制策略，涉及新能源充电桩充电领域。包括主控制器、储能电池、第一储能变流器和多组充放电模块，充放电模块均包括开关控制器、第二储能变流器、控制开关S1、控制开关S2、充电终端，第一储能变流器、第二储能变流器的输入端均连接电网，第一储能变流器的输出端连接储能电池，第二储能变流器分别通过控制开关S1连接储能电池，控制开关S2连接在对应第二储能变流器与充电终端之间。本发明将储能变流器既作为给储能电池充放电的设备，也作为车辆的动力电池充电设备，替代了传统的充电桩中的充电模块，取而代之的是充电终端设备。通过新颖的能量分配拓扑结构和控制策略，提高了设备利用率，降低了成本。

技术领域

本发明涉及新能源充电桩充电领域，具体为一种高效能储充一体化能量动态分配系统及控制策略。

背景技术

随着国家大力推进新能源汽车发展，其配套的充电设施也不断出现，一般充电设施场站执行的是峰谷平电价，特别是北上广、江苏等地区的峰谷差价达到0.7元/度以上，在谷段充电更有利于提高电网的利用率，降低用电成本，随着近几年储能电池的成本不断下降，其应用领域不断扩大，在新建的充电场站不断出现储能与充电桩相互配套来进行削峰填谷充电，通过夜间谷段给储能电池充电，白天将能量释放出来供给充电桩使用，形成一个有效的能源合理利用网络。

一般的储能电池通过储能变流器来与电网相连，晚上通过储能变流器（PCS）将交流电能储存到电池中，白天通过储能变流器（PCS）换将电池存储的直流电逆变为交流电送至电网供负载使用。同时充电桩通过充电模块（CM）将储能电池逆变的交流电再转化为直流电对车辆的动力电池进行充电，

此系统储能变流器（PCS）是双向AC-DC，充电模块（CM）是单向AC-DC。由此可见，一般系统中的储能变流器（PCS）和充电模块（CM）都是单独存在于各自的子系统中，当电动车辆不多或者达不到满功率充电状态的时候，会存在储能变流器（PCS）和充电模块（CM）闲置的现象，这样模块的利用率就会大大降低，对于整体系统来说会导致成本浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效储存一体化能量动态分配系统，可以有效解决背景技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种高效能储充一体化能量动态分配系统，其特征在于：包括电网、主控制器、储能电池、一个第一储能变流器和多组充放电模块，充放电模块均包括开关控制器、第二储能变流器、控制开关S1、控制开关S2、充电终端，所述第一储能变流器、充放电模块的第二储能变流器的输入端均通过AC400V母线连接电网，所述第一储能变流器的输出端连接储能电池，所述充放电模块的第二储能变流器分别通过S1连接储能电池，充放电模块的控制开关S2连接在对应第二储能变流器与充电终端之间，所述充放电模块的开关控制器分别与对应控制开关S1、控制开关S2连接，所述充放电模块的开关控制器还与主控制器通信连接。

进一步地，所述控制开关S1和控制开关S2均采用IGBT模块，控制开关S1的c极和e极分别串接在第二储能变流器与储能电池之间，控制开关S2的c极和e极分别串接在第二储能变流器与对应的充电终端之间，控制开关S1、控制开关S2的g极均与对应开关控制器连接。

进一步地，开关控制器的主控芯片为微处理器LPC1766。

进一步地，主控制器的主控芯片为微处理器TMS320F28335。