CN102097829A

CN102097829A - 一种利用电动汽车电池储能和供电的分布式电力储能和供电的方法

Info

Publication number: CN102097829A
Application number: CN2009102423137A
Authority: CN
Inventors: 姚一凡; 周谦; 于忠华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本方法涉及一种利用电动汽车电池储能和供电的分布式电力储能和供电的方法。该方法中，利用电动汽车的充电站(或充电装置)，电动汽车用户在充电站中更换电池，充电站(充电装置)在电网用电低谷时对电池进行充电，用电高峰时对电网供电，从而实现利用电动汽车电池进行电力分布式存储和供电，减小电力峰谷差，调整频率，补偿负荷波动。本方法有效利用了电动汽车电池的特点，通过建立分布式的充电站(充电装置)网络，实现了电力的分布式存储和调节，并利于电动汽车的推广和应用，简单实用，应用前景广阔。

Description

一种利用电动汽车电池储能和供电的分布式电力储能和供电的方法

技术领域

本发明涉及一种利用电动汽车电池来储能和供电的分布式电力储能和供电的方法。涉及到电力发电和储能领域，电动汽车领域和电池领域。

背景技术

电动汽车是以车载电池为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。它的优点是清洁，不会排放污染大气的有害气体。由于电力可以在多种能源获得，如煤炭、核能、水力、风力、太阳能、光、热等，解除了人们对日渐枯竭的石油资源的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高。因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。行驶同等路程，电动汽车能源成本比燃油汽车低80％以上，电动汽车能效高，操控性能优越。正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个热点。

电动汽车的电池组技术急需突破，这也是电动汽车没有普及的原因。由于电池能量有限，相比于汽/柴油车，车载能量较少，续航里程明显偏小，充电站数目很少，专业快充充电网络尚未健全，慢充电时间长达5小时以上，容易给用户造成很不方便的消费体验，而且电池的初置费用较高，因此纯电动汽车还不被广泛接受。

电动汽车的电池主要有铅酸电池、氯化镍纳电池、镍氢电池、锂离子电池等。主要性能比较如下表：

电池	能量密度(Wh/kg)	功率密度(W/kg)	循环周期数
				铅酸电池	35	150	200
阀控式铅酸电池	45	250	500
				氯化镍纳电池	125	150	1000
镍氢电池	70	150-300	1000
				锂离子电池	85-150	400-1300	600-10000

铅酸电池目前应用最广泛、技术最成熟，缺点是比能量、比功率和能量密度都比较低，充电时间长，优点是单价最低，可高倍率放电。镍氢电池缺点是续航能力差，低温性能差，优点是安全性高，耐过充过放性能优秀，适用于混合动力车等对于电池容量要求不高的工具。大容量锂离子电池缺点是耐过充过放能力差，有安全隐患，优点是高能量密度，体积小，重量轻，寿命可达10年。

电力方面，为解决用电高峰期间用电紧张问题，国家投入大量资金平抑峰谷用电，以保证足够的富余供应量，建成之后大部分时间被闲置，造成巨大浪费。以上海电网为例(上海地区把超过90％的负荷定义为电负荷)，每年出现电负荷的时间只有100到200个小时，但是电网之间为了解决每年的负荷，仅仅配电投资即达到200个亿，还不包括增扩发电厂的投资。据中电联08年数据，全国口径发电量34334亿千瓦时，全社会用电量34268亿千瓦时。晚上用电需求大减，电力公司不少发电机处于空转状态(重启发电机所需能源比空转时耗能更大)。闲置浪费量按1％计算也有340亿千万时，足够6.8亿量纯电动汽车充电，同时国家电网也可以获得新增售电收入。

储能技术已被视为电网运行过程中的“采-发-输-配-用-储”六大环节中的重要组成部分。系统中引入储能环节后，可以有效的实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷，不仅可以更有效的利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的利用，也可以作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。目前电力储能的方式主要有抽水蓄能电站、压缩空气储能电站、飞轮储能、超导磁储能系统、电池储能、制氢储能等。但这些储能方式都是在发电站端集中储能，而且造价较高。

本专利充分利用电动汽车的未来发展，利用电动汽车电池来进行电力分布式储能，可以有效的协调和平衡电网的峰谷供求。

发明内容

本发明目的在于利用电动汽车的未来发展，实现电力的分布式存储和供电。

本发明的目的通过以下技术实现，原理图如图1：

1建立充电站(加电站，或充电装置)：

(1)充电站(或充电装置)是为电动汽车电池充电的地方，类似于加油站，分布于各地。电动汽车的电池可以是铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池等。

(2)电动汽车用户到充电站更换电池。由于电动汽车的电池充电时间一般较长，有了充电站，电动汽车的用户就无需等待时间，直接更换电池，就可以继续行驶。

(2)充电站存储大量电动汽车的电池，利用这些电池进行电力的分布式储能和供电。

2.分布式的充电站(或充电装置)网络利用电动汽车的电池进行电力的分布式储能和供电：

(1)充电站(或充电装置)在电力用电低谷阶段，将多余的电能给电动汽车的电池充电，完成电力的分布式存储。

(2)充电站(或充电装置)在用电高峰阶段，利用电动汽车电池储存的能量为电网供电。在发电厂的电力不能满足负荷要求时，充电站将电动汽车电池的能量通过直流变交流的方式，为电网供电，从而实现了电力的分布式供电。

3发电厂可以作为一种特殊形式的充电站(或充电装置)，利用电动汽车的电池来储能和供电：

(1)发电厂在发电端，将多余的电能储存在电动汽车的电池中。

(2)发电厂在电力不能满足负荷要求时，将储存在电池中的能量向电网供电。

如果没有充电站，只有发电站，就是一种集中式的电力储能方式，与现有储能方式相比，只不过是利用电动汽车的电池来储能和供电。

本发明首次提出了电力分布式储能和供电的概念。利用了电动汽车的未来发展，将其电池作为存储介质，实现了电力的分布式储能和供电，简单实用，应用前景广阔。

附图说明

附图1描述了利用电动汽车电池储能和供电的系统组成框图和原理图。

具体实施方式

实现本发明需要电动汽车的大量普及。随着电动汽车技术的日新月异的进步，成本的不断降低，电动汽车将逐步替代现有的燃油汽车。

实现本发明还需要建立分布式的充电站(或充电装置)网络。充电站(或充电装置)网络可以新建，也可以在现有的一些基础设施上改进而成，需要能够存储大量的电动汽车电池，能够监测到电网负荷的变化，进行相应的充电和供电。

本发明与以往集中式储能不同，提出了分布式储能的概念，并利用电动汽车的未来发展，简单实用，应用前景广阔。

Claims

1.一种利用电动汽车电池来储能和供电的分布式电力储能和供电的方法。该方法中，建立充电站(或充电装置)，电动汽车用户在充电站中更换电池，充电站(或充电装置)对电池进行充电，并用电动汽车电池进行电力分布式储能和供电，发电厂也可以作为一座特殊的充电站(或充电装置)利用电池储能和供电，从而消除电力峰谷差，调整频率，补偿负荷波动。

2.根据权利要求1所述的一种利用电动汽车电池来储能和供电的分布式电力储能和供电的方法，其特征在于建立充电站(或充电装置)，为电动汽车电池充电，电动汽车用户去充电站更换电池，电动汽车的电池包括：

(1)铅酸电池。

(2)镍氢电池。

(3)锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种利用电动汽车电池来储能和供电的分布式电力储能和供电方法，其特征在于分布式的充电站(或充电装置)网络利用电动汽车电池进行电力分布式储能和供电：

(1)充电站(或充电装置)将电网多余的电能用电动汽车电池来储存。

(2)充电站(或充电装置)在发电厂电力不能满足负荷要求时，将电动汽车电池中的电能用直流变交流的形式对电网进行供电。

4.根据权利要求1所述的一种利用电动汽车电池来储能和供电的分布式电力储能和供电的方法，其特征在于发电厂可以作为一座特殊的充电站(或充电装置)，利用电动汽车电池进行电力储能和供电：

(1)发电厂将多余的电能用电动汽车电池来储存。

(2)发电厂电力不能满足负荷要求时，将电动汽车电池中的电能用直流变交流的形式对电网供电。