CN101989750A - 蓄电池储能式智能快速电动汽车充电站 - Google Patents

Abstract

本发明的蓄电池储能式智能快速充电站，利用充电柜内加装的大容量蓄电池组存储的电力向电动汽车提供快速充电的冲击性负荷，不但可以使配电系统免受冲击，还能使充电站的峰值功率大大下降，从而降低了基建及运行费用。采用本发明的削峰措施，甚至能使现有城市的配电系统无需进行太大的增容改造就能承受电动汽车发展初期的供电需求。本发明包括蓄电池储能式智能充电站及蓄电池储能式智能充电柜，其结构框图详见摘要附图所示。

Description

蓄电池储能式智能快速电动汽车充电站

技术领域

本发明涉及一种利用大容量蓄电池组存储电能向电动汽车提供快速充电的冲击性负荷，能有效降低电网峰值功率负担，拥有优良综合经济指标的智能、快速电动汽车充电站。

背景技术

现有电动汽车的充电技术及其方式，问题很多。一些尚在使用不能快速充电的车载电池的电动汽车只能利用夜间作小电流长时间慢充；这显然严重阻碍了电动汽车的发展，一些使用了锂电池组等可快充电池的电动汽车，由于快充时冲击电流及功率很大，若建设大型充电站则需向现有电网吸取巨大的快充电功率，若数拾台车同时充电时，配电网甚至面临严重过载及电压降。采用这种充电站，由于负载峰值功率太大而使现有供电系统不堪负担，并造成负荷曲线巨大的峰谷差，从而使建设费用和运行费用方面都无法接受，这就是为什么当前“电动汽车”这个新能源项目发展缓慢的重要原因。

发明的内容

本发明的主要内容是：针对以上所述的问题，本发明设计了(一)内部装有大容量储能蓄电池组的智能快速电动汽车充电柜，其结构接线如图2所示；

(二)进而设计了解决一个区段充电需要的储能式新型充电柜组成的智能快速电动汽车充电站，其结构接线如图3所示。

(三)每一个充电柜都装有可全面监测、控制本柜各种参数及工作模式的微处理器，而所有组成充电站的充电柜中的微处理器均接受负责监控整个充电站的计算机的指令。使本发明的充电站能在过载和故障状态下优化选择应急运行模式。

附图说明

图1是蓄电池储能式智能快速充电站结构框图

图2是蓄电池储能式智能快速充电柜结构接线图

图3是蓄电池储能式智能快速充电站结构接线图

具体实施方式

本发明的具体实施方案如图2与图3所示，但不仅限于此一实例。

图2所示的蓄电池储能式智能快速电动汽车充电柜的电源由两部分构成，第一电源由交流380V A、B、C三相接入的JTZ调压整流器提供，它的输出电压、电流以及运行方式均由柜内的CPU处理器预设的软件控制。共有四种功能模式。

(1)向B电池组快充——可控硅KG₂ KG₃关断，KG₁ KG₄导通；

(2)向B电池组常规充电——可控硅KG₂ KG₃关断，KG₁导通KG₄调脉宽；

(3)向CZ插座上的电动汽车快充——可控硅KG₂ KG₄关断，KG₁ KG₃导通；

(4)向CZ插座上的电动汽车常规充电——可控硅JG₁ KG₄关断，KG₁导通KG₃调脉宽；

充电柜的第二电源由储能电池组B提供，其输出参数及工作模式，亦由微处理器CPU监测的参数判断，由软件发出指令执行以下三种模式：

(5)B电池组向CZ插座上的电动汽车电池组快速充电——KG₁ KG₄关断，KG₂KG₃导通

(6)B电池组向CZ插座上的电动汽车电池组常规充电——KG₁、KG₄关断，KG₂导通，KG₃调脉宽；

(7)B电池组停止充放电——KG₂及KG₄关断。

为了防止现有配电系统受到快充大电流的冲击，正常情况下，上述六种软件模式中，具有快充功能的只需开启第(5)种模式，从而保证了几乎所有的冲击负荷均由柜内储能电池组负担。

图2中的A₁、A₂、A₃为各支路的电流模数转换器，V₁、V₂、V₃分别为交流整流，B组电池以及CZ插座外接电池的电压模数转换器，T是电池组B的温度传感器，SX是充电柜的数码显示器。

图3是蓄电池储能式智能快速电动汽车充电站的结构接线图，图中1T、2T是10KV/0.4KV配电变压器，分别向380I及380II两段母线供电，当母联开关DLQ₀合上时，两台主变压器并联供电，而DLQ₁或DLQ₂任一开关断开时即由其中一台变压器向全站供电，这种接线方式可以灵活地应对故障、分段检修等不同运行状态。运行方式的切换控制，均可由KJ控制键通过站内微处理器ZCPU向各开关发出运行模式指令。

KVA₁、KVA₂、IV、IIV分别为两台变压器的视在功率及输出电压模数变换器，若前来充电的电动汽车过于集中而造成过载时，ZCPU微处理器即发出指令减少进行大电流快充的充电柜台数或减少快充电流值，以保证供电安全。而充电柜对外充电状态一旦停止，将立即自动转入向储能电池组B补充电力的模式。

CZDY_1I～CZDY_1N和CZDY_2I～CZDY_2N分别为安装在380I和380II母线的充电柜，它们的数量决定于到站同时充电的电动汽车的统计数字。每台充电柜内的微处理器CPU的全部信息均传送到站上的微处理器ZCPU进行综合分析处理，例如当全部在线快充的电动汽车比设计数量多，造成1T、2T变压器过载运行，此时ZCPU将向各台智能充电柜发出指令，限制某些输出指标。

由于本发明的新技术有效地减小了充电柜，充电站以至输电线路的容量，“移峰填谷”，将使今后各大城市的电动汽车充电网站基建及运行成本明显下降。

Claims (3)

1.在电动汽车的充电柜里加装大容量蓄电池组存储的电力用以向电动汽车进行快速充电，而不直接向现有配电系统吸取，因此可以避开众多电动汽车同时充电时的巨大冲击负荷。(无充电任务时，配电系统向储能蓄电池组充电)。

2.如权利要求1所述的每一个充电柜，除装有储能蓄电池组外还安装了监控柜中各电路参数的微处理器及多种运行模式的控制软件，使被充电动汽车及储能电池组均可获得最佳参数的电能补充。

3.由权利要求1所述的充电柜用以组成电动汽车区域性充电站成为该区段电动汽车电能快速补充的既安全又经济的设施。

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