[发明专利]一种光储充放换电系统及系统匹配方法

说明书

本发明涉及一种光储充放换电系统及系统匹配方法；系统包括光伏发电系统、锂电池储能系统、直流双向充放电系统、交流充电系统、换电系统；系统匹配方法包括直流充放电双向DC/DC模块匹配方法、储能变流器匹配方法、光伏组件及光伏逆变器匹配方法、高压变压器设备匹配方法；本发明引入光伏发电系统，开发绿色清洁能源；提高用户侧分布式能源接入能力；在不改变用电行为的前提下，帮助降低整体用电成本；完善新能源汽车配套补电设施；本发明引入电动车直流放电系统，挖掘电动车自身微型储能属性。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种光储充放换电系统及系统匹配方法。

背景技术

国家和地方相关部门均颁布了一系列政策来引导驱动储能产业的发展，在政策引导与环境危机的背景下，我国各大汽车企业都在大力推进新能源电动车的研发，建立一个良好电动车补电生态系统将有利于电动车的普及及市场推广；同时随着电动车保有量的逐年攀升，国家电网的负荷承载能力受到前所未有的挑战，因此，建立光储充放换电系统对与平衡电网的峰谷负荷也意义重大。

现有的光伏发电系统、充电系统、换电系统，各系统间相对较为独立，目前在各自的领域内技术也在不断的突破发展，但作为电动汽车的关联产业，各系统间并没有有效的结合起来形成电动车补电的生态圈；

现有的技术方案中，多数为对光伏发电、锂电储能、充电系统进行系统集成匹配；

专利CN109286199B《并网式光储充系统的储能控制方法和系统》中提出了一种光储充系统及控制方法，其所述系统主要的创新点为涵盖了梯次电池储能系统和新电池储能系统，针对不同类型的新旧电池进行了系统归类整合，此外还针对不同程度的电网运行负荷工况，对电网及储能系统的供电模式进行设计，但对于本申请所述的电动车放电系统、换电系统以及系统间匹配方法均未涉及，本申请所述系统构成更加丰富，应用场景更加广泛。

专利CN111469699A《光储充装置及其控制方法》中提出了一种光储充装置及控制方法，该专利中所述光伏系统为连接到整个系统直流侧，本专利中光伏系统连接到整个系统的交流测，相比下本专利所述方案对电池直流母线侧相关要求更为宽松，另外当直流母线出现故障时，光伏储能系统不会收到干扰；同时对于本申请所述的电动车放电系统、换电系统以及系统间匹配方法均未涉及，本申请所述系统构成更加丰富，应用场景更加广泛。

专利CN212588096U《一种光储充微网系统》中提出了一种光储充微网系统，其特点在于通过并离网切换单元与电网和负载的连接方式切换实现了直流组网和交流组网的切换，从而应对电网停电和异常波动情况下光储充相关功能的正常运转；该专利对光伏发电、储能系统及汽车充电桩进行了系统集成，整个拓扑构型较为单一；但对于本申请所述的电动车放电系统、换电系统以及系统间匹配方法均未涉及，本申请所述系统构成更加丰富，应用场景更加广泛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的上述问题，提供了一种光储充放换电系统及系统匹配方法。

本申请所涉及的功能模块分区更为丰富，除了包含已有的光伏发电、锂电储能、电动车充电系统外，还集成了换电站、电动车放电系统及交流充电系统。以上功能模块从用户引用场景需求上丰富了功能分区，能够满足用户直流快速补电、交流慢充补电、3分钟快速换电、余电上网获利等使用需求，从能量调度上也更加多样灵活，能源管理模块通过均衡用电负载、电网负荷、光伏发电能力、车辆馈电状态等信息，制定合理的能源管理策略，以达到经济型最优，降低电网负荷的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。