CN105932763A - 一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法，包括路面、光伏太阳能板、风力发电机组、充电控制转换器、蓄电池组、充电桩；光伏太阳能板和风力发电机组分别沿路面两侧安装，光伏太阳能板和风力发电机组分别与充电控制转换器相连，充电控制转换器分别与蓄电池组和充电桩相连。本发明提出利用路面的富余空间和太阳能、风能资源，将太阳能转化为电能直接应地制宜的储存和供给用户(电动汽车)，避免了大规模并网，而且降低了发电系统对土地的依赖性。同时，利用太阳能风能构成了一个具有互补性的独立的分布式供电系统，直接就地实现了电能的供给和消费，减少了电能的输送成本，提高了经济性。

Description

一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法
技术领域
本发明涉及一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法，属于太阳能和风能利用技术领域。
背景技术
太阳能作为最丰富的可再生能源，其高效经济利用对于应对环境和能源危机具有重要意义。当前，制约太阳能技术发展的主要问题在于太阳能的能量密度低和波动性以及转化效率较低，导致投资成本较高，投资回报率低。
尽管如此，随着政府对新能源利用的扶持，太阳能产业已经取得了长足的发展，尤其是光伏太阳能发电产业。然而，值得指出的是，为了减少土地资源的制约，光伏太阳能电站往往都建立在沙漠隔壁等人烟稀少但土地资源便宜的地方，于此同时，由于当地对电能的需求不足，又由于光伏发电系统的不稳定性，导致出现了光伏发电无法并网的难题。于此同时，风能利用也存在诸如太阳能所存在的供电不稳定不连续的问题。
储能技术是解决光伏太阳能和风能等发电功率不稳定现象的可行性办法。于此同时，随着新能源汽车的发展，为储能提供了广泛的市场需求。此外，大量的公路路面和铁路普遍存在空间利用率低下的问题，尤其是城际高速公路和铁路。而且，对于一些偏远的公路和铁路沿线，往往人烟稀少，单独铺设充电桩线路满足电动汽车充电需求对电网的投资成本太高。
因此，如何因地制宜的利用公路路面的富余空间发展新能源发电系统，满足沿线电动汽车的充电需求，经济有效的实现新能源发电的生产和消纳，成为新能源技术发展的一个新方向。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提出一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
风光路互补型太阳能充电站系统，包括光伏太阳能板、风力发电机组、充电控制转换器、蓄电池组和充电桩；光伏太阳能板和风力发电机组分别沿路面两侧安装，光伏太阳能板和风力发电机组分别与充电控制转换器相连，充电控制转换器分别与蓄电池组和充电桩相连。
所述的路面包括高速公路、省道、国道、城市乡村公路和铁路。
所述的蓄电池组包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种。
一种利用所述的风光路互补型太阳能充电站系统的运行控制方法：首先利用路面的两边富余土地空间资源为太阳能光伏板和风力发电机组提供安装和接受转化太阳光和风能空间；太阳能光伏板和风力发电机组分别沿路面两侧布置，所发出的电通过充电控制转换器分别输送给蓄电池组和充电桩；充电桩用于为电动汽车提供实时的充电服务，当充电桩负荷小于太阳能光伏板和风力发电机组的发电功率时，充电控制转换器将多余的电能用于给蓄电池组充电；当太阳能光伏板和风力发电机组的发电功率小于充电桩的负荷时，充电控制转换器控制蓄电池组向充电桩补充供电。
所述的蓄电池组包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种，可拆卸蓄电池直接通过更换电池为电动汽车供电。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明提出利用路面的富余空间和太阳能、风能资源，将太阳能转化为电能直接应地制宜的储存和供给用户(电动汽车)，避免了大规模并网，而且降低了发电系统对土地的依赖性。
(2)本发明以公路为主体，利用太阳能风能构成了一个具有互补性的独立的分布式供电系统，直接就地实现了电能的消费，减少了电能的输送成本，提高了经济性。
附图说明
图1是本发明的一种风光路互补型太阳能充电站系统示意图；
图中：路面1、光伏太阳能板2、风力发电机组3、充电控制转换器4、蓄电池组5、充电桩6。
具体实施方式
如图1所示，一种路风光互补型太阳能充电站系统，包括路面1、光伏太阳能板2、风力发电机组3、充电控制转换器4、蓄电池组5、充电桩6；光伏太阳能板2和风力发电机组3分别沿路面1两侧安装，光伏太阳能板2和风力发电机组3分别与充电控制转换器4相连，充电控制转换器4分别与蓄电池组5和充电桩6相连。
所述的路面1包括常见路面，如高速公路、省道、国道、城市乡村公路和铁路。所述的蓄电池组4包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种。
一种利用所述的风光路互补型太阳能充电站系统的运行控制方法，具体为：利用路面1的两边富余土地空间资源为太阳能光伏板2和风力发电机组3提供安装和接受转化太阳光和风能空间；太阳能光伏板2和风力发电机组3分别沿路面两侧布置，太阳能光伏板2和风力发电机组3所发出的电通过充电控制转换器4分别输送给蓄电池组5和充电桩6；充电桩6为电动汽车提供实时的充电服务，当充电桩6负荷小于太阳能光伏板2和风力发电机组3的发电功率时，充电控制转换器4将多余的电能用于给蓄电池组5充电；当太阳能光伏板2和风力发电机组3的发电功率小于充电桩6的负荷时，充电控制转换器4控制蓄电池组5向充电桩6补充供电；与此同时，蓄电池组5包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种。可拆卸蓄电池也可直接用于更换，实现为电动汽车供电。
本发明通过利用路面的富余空间，并结合当地的太阳能资源和风能资源，实现利用可再生资源发电，减少了可再生资源利用对土地成本的投入，降低了投资成本，而且，本发明通过将生产的电能直接就地以充电站的形式进行了销售，避免了大规模并网带来的问题。此外，本发明可作为一个互补性强的独立的分布式供能系统，为偏远、人口密度低的地区提供独立的电动汽车充电，避免了大电网投资高的问题而无法满足电动汽车的行驶充电需求。

Claims (5)

1.一种风光路互补型太阳能充电站系统，其特征在于包括光伏太阳能板(2)、风力发电机组(3)、充电控制转换器(4)、蓄电池组(5)和充电桩(6)；光伏太阳能板(2)和风力发电机组(3)分别沿路面(1)两侧安装，光伏太阳能板(2)和风力发电机组(3)分别与充电控制转换器(4)相连，充电控制转换器(4)分别与蓄电池组(5)和充电桩(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种风光路互补型太阳能充电站系统，其特征在于所述的路面(1)包括高速公路、省道、国道、城市乡村公路和铁路。
3.根据权利要求1所述的一种风光路互补型太阳能充电站系统，其特征在于所述的蓄电池组(4)包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种。
4.一种利用权利要求1所述的风光路互补型太阳能充电站系统的运行控制方法，其特征在于：首先利用路面(1)的两边富余土地空间资源为太阳能光伏板(2)和风力发电机组(3)提供安装和接受转化太阳光和风能空间；太阳能光伏板(2)和风力发电机组(3)分别沿路面两侧布置，所发出的电通过充电控制转换器(4)分别输送给蓄电池组(5)和充电桩(6)；充电桩(6)用于为电动汽车提供实时的充电服务，当充电桩(6)负荷小于太阳能光伏板(2)和风力发电机组(3)的发电功率时，充电控制转换器(4)将多余的电能用于给蓄电池组(5)充电；当太阳能光伏板(2)和风力发电机组(3)的发电功率小于充电桩(6)的负荷时，充电控制转换器(4)控制蓄电池组(5)向充电桩(6)补充供电。
5.如权利要求4所述的运行控制方法，其特征在于：所述的蓄电池组(5)包括可拆卸蓄电池和固定式蓄电池两种，可拆卸蓄电池直接通过更换电池为电动汽车供电。
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