CN106787225B - 电动汽车快速充电用储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车快速充电用储能装置，包括控制模块、储能整流模块、逆变输出模块、储能模块、指令输入模块以及显示模块，储能整流模块用于将220V交流电整流为直流电，用于给储能模块充电；逆变输出模块用于将储能模块中的直流电逆变为220V交流电输出，用于给纯电动汽车或家庭负荷供电；储能模块用于储存整流后的电能以及在逆变输出时提供逆变直流源；指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合，显示模块用于显示储能模块电池信息。其能实现纯电动汽车快速充电。
Description
技术领域
本发明涉及纯电动汽车充电领域，特别涉及一种电动汽车快速充电用储能装置。
背景技术
随着全球能源危机的不断加重，大气污染的逐渐加深，各国的汽车企业普遍认为节能减排是未来汽车发展的主要趋势，故而发展发展电动汽车得到了各国政府的大力支持。纯电动汽车充电形式可分为快充和慢充，以普通家用轿车为例，设定家庭用电最大电流为20A，功率为4.4kW，普通家用纯电动汽车的电机驱动功率至少为70kW，那么慢充时间为：70kW/4.4=16h(在保证其它电器不工作的情况下),也就是说电表要满负荷工作16个小时；快充的话可以在半个小时内充满70-80%，此时充电电流为：（70kW×75%）/ 220V = 238A,远远大于20A。这种尴尬的局面对电力行业来讲既是挑战也是机遇。为此，研制出一种用于为纯电动汽车快速充电的电动汽车快速充电用储能装置是推动纯电动汽车发展的迫切需要，其极具理论和实际意义。
且当前，在能源结构调整的大背景下，随着电力系统对安全、稳定、高效运行等条件的内在要求越来越高，提高用电侧的用电水平、电能及电网设备利用率迫切需要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电动汽车快速充电用储能装置，其能实现纯电动汽车快速充电，且在用电高峰期还可以切换为家庭负荷供电，其有效的促进了电力系统的调峰填谷，解决供用电矛盾，提高电能质量及供电可靠性，确保电网安全运行和供电秩序稳定。
本发明的目的是这样实现的：一种电动汽车快速充电用储能装置，包括控制模块、储能整流模块、逆变输出模块、储能模块、指令输入模块以及显示模块，所述储能整流模块用于将220V交流电整流为直流电，用于给储能模块充电；所述逆变输出模块用于将储能模块中的直流电逆变为220V交流电输出，用于给纯电动汽车或家庭负荷供电；所述储能模块用于储存整流后的电能以及在逆变输出时提供逆变直流源；所述指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，所述控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合，所述显示模块与控制模块连接，用于显示储能模块电池信息。所述储能整流模块包括整流模块和第一接触器，所述整流模块的输入端经第一接触器连接220V交流电，所述整流模块的输出端与储能模块连接，所述逆变输出模块包括逆变模块和第二接触器，所述逆变模块经第二接触器连接储能模块，所述控制模块用于分别控制第一接触器、第二接触器的通电或断电，分别控制储能整流、逆变输出的开合。所述控制模块采用MCU模块。所述整流模块采用全波整流电路。全波整流电路电流波动幅度比较小，相较于桥式整流，结构简单。所述逆变输出模块的输出端连接有并联输出电路，并联输出电路的各支路均设有控制开关。
储能模块可以为电动汽车快速充电用储能装置供电。储能模块应视负总载功率大小来定电池容量，储能模块的充电电流与放电电流应视充电时间与放电最大电流而定。储能整流模块要求为交流转直流，为其充电。具体规格应视储能模块的标称电压，允许充电的最大电流值而定。逆变输出模块要求具有直流转交流功能，为外部供电提供条件。逆变输出模块输入端的要求同样应视储能模块的输出电压，最大输出电流而定。逆变输出模块输出端的最大承载电流则应视外部负载的最大用电电流而定。
所述电动汽车快速充电用储能装置U通过网络与用电管理控制中心对接，所述控制模块用于接收用电管理控制中心发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合；所述控制模块用于采集储能模块电池信息，并传递给用电管理控制中心；所述用电管理控制中心用于获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，输出指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。根据用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息，可以得出当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，再根据得出的当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，输出相应的指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。当然，如果不设置控制中心，也可以通过控制模块获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，得出当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，输出指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电，或输出建议通过显示模块显示。
上级监控之间以交换数据包的方式进行通信。上级监控向电池巡检单元轮询数据，电池巡检单元一直处于被动状态，只有上级监控要求电池巡检单元报数据，电池巡检单元才能发送数据。电池巡检单元用于采集电池信息并传递给控制模块，经控制模块上传给控制中心。上级监控要求上报数据时，电池巡检单元上报数据给上级监控。电池信息包括电池充放电电流、电压、电池电量等。
所述指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，所述控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合。电动汽车快速充电用储能装置的控制模块可以接受用户输入的指令信号对储能整流模块、逆变输出模块进行相应控制，采用控制中心自动控时电动汽车快速充电用储能装置还可以接受用电管理控制中心下发的指令信号对储能整流模块、逆变输出模块进行相应控制。
所述显示模块与控制模块连接，用于显示储能模块电池信息，所述用电管理控制中心用于获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，然后计算出用户所在电动汽车快速充电用储能装置充放电开合信息，并输出充放电开合建议信息给控制模块，所述控制模块用于接收用电管理控制中心发送的充放电开合建议信息，并控制显示模块显示充放电开合建议信息。所述显示模块用于显示控制模块所有的信息，包括自动控制时控制中心下发的控制信息、建议，以及采集的储能模块充放电电流与电压，电池电量等信息。指令输入模块、显示模块可以采用触摸屏。
所述控制模块用于将储能模块电池信息通过Wifi 发送至用户路由器，路由器把信息通过互联网传输至用电管理控制中心，所述用电管理控制中心用于对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，然后计算出用户所在电动汽车快速充电用储能装置充放电开合信息，所述用电管理控制中心用于将充放电开合信息通过互联网传输至用户路由器，路由器通过Wifi发送给用户所在电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。
用电信息采集系统包括用户电表W1、W2至Wn和区域电表W区1、W区2至W区n，所述用户电表用于将获取的用户用电信息上传至用电管理控制中心，所述区域电表用于将获取的用户所在区域用电信息上传至用电管理控制中心。
基于上述电动汽车快速充电用储能装置的有序用电管理方法包括如下步骤：
1）将电动汽车快速充电用储能装置通过网络与用电管理控制中心对接，选择控制模式；
11）当选择手动控制模式时，所述用电管理控制中心获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息，得出当前所处区域的用电期，
当用电管理控制中心判断该区域为用电高峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电；如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电，且建议其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电尖峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电，经过一段时间T1，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议其关闭充电，再经过一段时间T2，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其切换至为家庭负荷供电。尖峰期电价高，电量大于第一设定标准值如80%的设备充电电价成本高。过时间T1，再次发出关闭充电建议，是因为电池容量未达到80%的设备如果供电，可能电量不足以撑过尖峰期。过时间T2，给了一定时间让电量不足的充电达到80%，未充未放的就可以开始供电，目的是让最多的设备开始供电工作。
当用电管理控制中心判断该区域为用电平峰期时，不进行任何干预；
当用电管理控制中心判断该区域为用电低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议停止供给家庭负荷，经过一段时间T3，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，建议充电。低谷期电价便宜，充电成本低。过时间T3再次发出建议，是因为优先处理低谷期正在供电的设备。且用户收到停止供给家庭负荷建议后，操作需要时间，T3用于等待用户操作。
当用电管理控制中心判断该区域为用电最低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议停止供给家庭负荷，检查其储能模块电量，如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量， 如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电；
12）当选择自动控制模式时，所述用电管理控制中心获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息，得出当前所处区域的用电期，
当用电管理控制中心判断该区域为用电高峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电；如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电，且控制其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电尖峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电，经过一段时间T1，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制其关闭充电，再经过一段时间T2，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电平峰期时，不进行任何干预；
当用电管理控制中心判断该区域为用电低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制停止供给家庭负荷，经过一段时间T3，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，控制充电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电最低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制停止供给家庭负荷，检查其储能模块电量，如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，控制充电，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量， 如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，控制充电。
第一设定标准值为储能模块标称电池总容量的80%，第二设定标准值为储能模块标称电池总容量的95%。T1、T2、T3均为10分钟。第二设定标准值设计95%的电量，主要依据储能终端充电这一功能，尽可能让最多的设备处于充电状态。电池电量处于95%和以下的，数量相对较多。高于95%的接近于饱和，可以不充电。T1、T2、T3根据实际情况可以进行调整。设置十分钟，一般屋内有人的情况下，察觉到发出的建议到操作，短时间内就可以完成，给出更多时间，出于保守。
本发明的有益效果为：由于本发明的电动汽车快速充电用储能装置包括控制模块、储能整流模块、逆变输出模块和储能模块，所述储能整流模块用于将220V交流电整流为直流电，用于给储能模块充电；所述逆变输出模块用于将储能模块中的直流电逆变为220V交流电输出，用于给纯电动汽车或家庭负荷供电；所述储能模块用于储存整流后的电能以及在逆变输出时提供逆变直流源，所述控制模块用于接收用电管理控制中心发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合。用家庭220V交流电给储能模块充电时可以慢慢充，因为储能模块的放电最大电流可以设计的很大，用储能模块给纯电动汽车充电时，可以根据需要选择储能模块，设计可以达到或超过238A电流，实现纯电动汽车的快速充电。
本发明的电动汽车快速充电用储能装置能够为纯电动汽车快速充电，且在用电高峰期还可以切换为家庭负荷供电。用电低谷期电价便宜，储能终端充电，成本低。高峰期，电价高，此时使用储能终端供电，可以降低用户用电成本。同时可最大程度使电网处于接近用电平衡状态。画作坐标轴，波形图中振幅较小，接近于直线。
本发明通过基于用电信息采集系统对电网中的电能能量运行规律主动规划、主动控制、主动管理的深入研究，实现对分布式能源可信度的预测，解决不同种类的储能设施对电网实测，并分析其影响，提高电网电能能量调度效率，并且提出实现对能量的相关最优管理方案，有效的促进了电力系统的调峰填谷，解决供用电矛盾，提高电能质量及供电可靠性，确保电网安全运行和供电秩序稳定。
本发明在优化电源资源配置、将有限的资源最有效的利用，使社会效益最大化中发挥着非常重要的作用。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的电动汽车快速充电用储能装置的原理框图；
图2为本发明的基于电动汽车快速充电用储能装置的有序用电管理系统的原理框图；
图3为本发明的基于电动汽车快速充电用储能装置的有序用电管理方法的流程图。
具体实施方式
为进一步地了解本发明的发明内容，下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
参见图1，一种电动汽车快速充电用储能装置，包括控制模块、储能整流模块、逆变输出模块、储能模块、指令输入模块以及显示模块，所述储能整流模块用于将220V交流电整流为直流电，用于给储能模块充电；所述逆变输出模块用于将储能模块中的直流电逆变为220V交流电输出，用于给纯电动汽车或家庭负荷供电；所述储能模块用于储存整流后的电能以及在逆变输出时提供逆变直流源；所述指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，所述控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合，所述显示模块与控制模块连接，用于显示储能模块电池信息。所述储能整流模块包括整流模块D1和第一接触器KM1，所述整流模块的输入端经第一接触器连接220V交流电，所述整流模块的输出端与储能模块连接，所述逆变输出模块包括逆变模块D2和第二接触器KM2，所述逆变模块经第二接触器连接储能模块，所述控制模块用于分别控制第一接触器、第二接触器的通电或断电，分别控制储能整流、逆变输出的开合。所述整流模块采用全波整流电路。本实施例采用蓄电池作为储能单元。本实施例采用交流转直流、直流转交流的整流器作为储能逆变模块的输入输出装置。所述控制模块采用MCU模块，含数据收发Wifi。MCU的核心为STM32-M3单片机。MCU既是用于对组合式储能模块采集上来的电量信息及充放电信息进行处理，按照约定协议进行数据的编译，通过Wifi进入信息采集控制通道（Internet），又是对Wifi接收到的数据按照约定协议进行解析，根据解析控制要求来控制储能整流或逆变输出开合。储能模块的容量大小主要依据电动汽车电池容量或者其他交流用电负载要求进行选择。逆变输出用于电动汽车充电或者其他220V交流负载工作，是将储能模块中的直流电逆变为220V交流电，且储能整流和逆变输出的开合均通过MCU进行开合控制。
逆变输出模块的输出端连接有并联输出电路，外接插座。并联输出电路可以通过手动控制开合或通过控制中心控制开合。
所述电动汽车快速充电用储能装置通过网络与用电管理控制中心对接，所述控制模块用于接收用电管理控制中心发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合；所述控制模块用于采集储能模块电池信息，并传递给用电管理控制中心；所述用电管理控制中心用于获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，输出指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。用电管理控制中心根据用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息，得出当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，再根据得出的当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，输出相应的指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。所述指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，所述控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合。所述显示模块与控制模块连接，用于显示储能模块电池信息，所述用电管理控制中心用于获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，然后计算出用户所在电动汽车快速充电用储能装置充放电开合信息，并输出充放电开合建议信息给控制模块，所述控制模块用于接收用电管理控制中心发送的充放电开合建议信息，并控制显示模块显示充放电开合建议信息。电动汽车快速充电用储能装置有两种操作方式。一种为用户根据自己的意识操作逆变终端。另一种是通过互联网对接控制中心，由控制中心自动控制。本发明的有序用电管理是指基于有序用电管理中心收集用电相关数据，由用户控制，控制中心建议，或者由控制中心自动控制两种条件下达成的依据不同用电期，电池的电量来管理储能模块充电，供电，以及家庭用电电源切换的过程。
本有序用电管理中心数据主要通过两条通道获取，共计三类数据，分别为
1、通过国网内部通道用电信息采集数据库获取的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息；
2、通过互联网（Internet）获取的组合式电动汽车快速充电用储能装置电池信息。
如表1用户用电信息表：
表1 用户用电信息表
如表2用户所在区域用电信息表：
表2 用户所在区域用电信息表
终端有自动对接管理中心和手动对接管理中心两种模式。当处于手动对接模拟时，可根据使用者意识进行充放电控制；当处于自动对接模式时，终须需与管理中心对接成功后才可进行充放电控制，以下表格为对接成功后管理中心通过互联网（Internet）读取的数据。（如表3电动汽车快速充电用储能装置电池信息表）
表3电动汽车快速充电用储能装置电池信息表
信息采集控制通道主要用于采集储能模块电池电量信息、用户用电信息和用户所在区域用电信息以及控制储能整流模块和逆变模块的开合信息。包括用电信息采集系统-内网和互联网传输系统-公网。用电信息采集系统-内网：用电信息采集系统包括采集的用户用电信息的通道和用户所在区域采集的用电信息通道，两者都是通过电力系统内部用电信息采集系统完成。
用电信息采集系统-内网采集的数据通过用户电表和区域电表获取，上传至用电信息采集系统数据库，然后把用户用电信息和用户所在区域用电信息在传至组合式储能模块的有序用电管理中心。
互联网传输系统-公网：互联网传输系统为一个双向的数据交换通道，包含对组合式电动汽车快速充电用储能装置的储能电池电量信息以及充放电开合信息的传输。
用电信息采集系统包括用户电表和区域电表，所述用户电表用于将获取的用户用电信息上传至用电管理控制中心，所述区域电表用于将获取的用户所在区域用电信息上传至用电管理控制中心。
电动汽车快速充电用储能装置与用电管理控制中心之间可以通过GSM通信、GPRS通信、WIFI通信进行对接即建立通信连接。WIFI通信相较于GMS通信技术和GPRS通信技术，通信稳定性更高，通信数据传输速率远远大于此前两种通信技术。且通过WIFI通信连接的实际是因特网，因特网的传输速率是GMS与GPRS通信所不能望其项背的。且因特网作为当今使用最为广泛的网络通信技术公共资源，使用上的成本也低于GMS与GPRS通信费用。故采用WIFI通信作为搭建储能、逆变数据采集、控制策略模型的方案为最优方案。所述控制模块用于将储能模块电池信息通过Wifi 发送至用户路由器，路由器把信息通过互联网传输至用电管理控制中心，所述用电管理控制中心用于对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，然后计算出用户所在电动汽车快速充电用储能装置充放电开合信息，所述用电管理控制中心用于将充放电开合信息通过互联网传输至用户路由器，路由器通过Wifi发送给用户所在电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电。
控制中心对储能终端发出何种建议基于两点要素，一是所处的用电期（也就是考虑储能终端充电的电价成本与家庭用电的电价成本因素），二是储能终端当前的电池电量。
用电期是通过国网内网的用电信息采集数据库获取，（如表1、表2）。由用电控制中心自动判断。首要判断广域内的用电期，（如表1）例如某市用电高、尖、平、谷期。这类判断不够精确，还要进行区域内的判断，（如表2）。列如某市某区域内用电高、尖、平、谷期。
电池电量则是由储能终端内部的检测装置检测，由储能终端控制模块通过WIFI发送，途经互联网传递给控制中心。包括该储能终端在充电还是在供电的工作状态也是如此上传信号给控制中心。
当区域严重缺电时（用电高峰期）
1.处于用电高峰期时，由于电价处于最高阶段，该区域内的储能终端无论充电与否，都应建议停止充电，这是从电价成本考虑。而电量大于80%的设备，在高峰期可以建议使用储能终端为家庭用电供电。
2.而设计80%的电量，主要是为家庭供电这一功能考虑设计的。一是低于80%的储能终端为家庭供电，可能储能电量不够用。二是选择80%而不是95%电量的设备给家庭供电，是为了尽可能让更多的储能终端为家庭提供电能。电量满足80%的设备基数毕竟要大。
当区域轻微缺电时（用电尖峰期）
用电尖峰期，电价依旧较高，所以当区域内电量大于80%仍在充电的终端，应给出停止充电的建议。十分钟后再次检查，对该区域内所有正在充电的终端（不止电量大于80%的终端）都发出停止充电的建议。十分钟后，找到该区域内没有充电又没有使用的终端，检查电量，如果大于80%，建议用户切换至储能终端为家庭供电。
当区域用电平衡时（用电平峰期）
不进行任何的操作。各个储能终端，当前处于何种状态下，就处于何种状态下，控制中心不会进行任何干预。
当区域电量少量富裕时（用电低谷期）
用电低谷期，电价相对便宜，此时进行充电，电价成本相对较低。所以，控制中心会搜索正在给家庭供电的储能终端，并建议停止对家庭的供电。十分钟后，找到该区域内没有充电，又没有为家庭供电的设备，发出对其进行充电的建议。
当区域电量大量富裕时（用电最低谷期）
此时的电价是最便宜的，充电的电价成本最低，最适合为终端充电。控制中心会搜索正在供电的设备，发出停止供电的建议。如果电池电量小于95%，建议充电。同时，电量小于95%未充电未供电的设备，发出充电建议。设计95%的电量，主要依据储能终端充电这一功能，尽可能让最多的设备处于充电状态。
参见图3，本实施例公开了一种基于电动汽车快速充电用储能装置的有序用电管理方法，采用了上述有序用电管理系统，其管理步骤包括：
1）将电动汽车快速充电用储能装置通过网络与用电管理控制中心对接，选择控制模式；
11）当选择手动控制模式时，所述用电管理控制中心获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息，得出当前所处区域的用电期，
当用电管理控制中心判断该区域为用电高峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电；如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电，且建议其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电尖峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其关闭充电，经过一段时间T1，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议其关闭充电，再经过一段时间T2，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，建议其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电平峰期时，不进行任何干预；
当用电管理控制中心判断该区域为用电低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议停止供给家庭负荷，经过一段时间T3，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，建议充电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电最低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议停止供给家庭负荷，检查其储能模块电量，如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量， 如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电；
12）当选择自动控制模式时，所述用电管理控制中心获取用电信息采集系统采集的单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息，得出当前所处区域的用电期，
当用电管理控制中心判断该区域为用电高峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电；如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电，且控制其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电尖峰期时，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其关闭充电，经过一段时间T1，找到该区域正在充电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制其关闭充电，再经过一段时间T2，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量大于第一设定标准值，对其发指令，控制其切换至为家庭负荷供电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电平峰期时，不进行任何干预；
当用电管理控制中心判断该区域为用电低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制停止供给家庭负荷，经过一段时间T3，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量，如果电量小于第一设定标准值，对其发指令，控制充电；
当用电管理控制中心判断该区域为用电最低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，控制停止供给家庭负荷，检查其储能模块电量，如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，控制充电，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量， 如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，控制充电。
第一设定标准值为储能模块标称电池总容量的80%，第二设定标准值为储能模块标称电池总容量的95%。T1、T2、T3均为10分钟。第二设定标准值设计95%的电量，主要依据储能终端充电这一功能，尽可能让最多的设备处于充电状态。电池电量处于95%和以下的，数量相对较多。高于95%的接近于饱和，可以不充电。T1、T2、T3根据实际情况可以进行调整。设置十分钟，一般屋内有人的情况下，察觉到发出的建议到操作，短时间内就可以完成，给出更多时间，出于保守。
当MCU接收到来自控制中心通过公网发送的输入信号后，会输出相应的输出信号。若收到充电输入信号，MCU输出信号，断开控制逆变模块D2的接触器KM2，停止其逆变供电。闭合控制整流模块D1的接触器KM1，D1得电，将交流电转为直流电为蓄电池充电。若接受到逆变供电信号，MCU输出信号，断开控制整流模块D1的接触器KM1，使其不能为蓄电池充电。闭合控制逆变模块D2的接触器KM2，D1得电，将直流电转为交流电，为外部用电设备供电。当未得到任何信号时，MCU保持KM1与KM2断开，不做任何动作，逆变储能模块既不充电，也不供电。
通过基于用电信息采集系统对电网中的电能运行规律主动规划、主动控制、主动管理的深入研究，实现对分布式能源可信度的预测，解决不同种类的储能设施对电网实测，并分析其影响，提高电网电能能量调度效率，并且提出实现对能量的相关最优管理方案。有效的促进了电力系统的调峰填谷，解决供用电矛盾，提高电能质量及供电可靠性，确保电网安全运行和供电秩序稳定。
在能源结构调整的大背景下，随着电力系统对安全、稳定、高效运行等条件的内在要求越来越高，提高用电侧的用电水平、电能及电网设备利用率迫切需要。组合式储能模块的有序用电及智能逆变模块系统则在优化电源资源配置、将有限的资源最有效的利用，使社会效益最大化中发挥着非常重要的作用。
本发明研究促进电力系统的调峰填谷，解决供用电矛盾，提高电能质量及供电可靠性，确保电网安全运行和供电秩序的稳定。通过基于用电信息采集系统对电网总的电能能量运行规律的主动规划、主动控制、主动管理的深入研究，实现了对分布式电源可信度的预测，解决不同种类的储能设施对电网实测，并分析其影响，提高电网电能能量调度效率，并且提出了实现对能量的相关最优管理方案。
本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电动汽车快速充电用储能装置，其特征在于：包括控制模块、储能整流模块、逆变输出模块、储能模块、指令输入模块以及显示模块，所述储能整流模块用于将220V交流电整流为直流电，用于给储能模块充电；所述逆变输出模块用于将储能模块中的直流电逆变为220V交流电输出，用于给纯电动汽车或家庭负荷供电；所述储能模块用于储存整流后的电能以及在逆变输出时提供逆变直流源；所述指令输入模块用于将用户输入的指令信号传递给控制模块，所述控制模块用于接收指令输入模块发送的指令信号，分别输出相应的控制信号给储能整流模块、逆变输出模块，分别控制储能整流、逆变输出的开合，所述显示模块与控制模块连接，用于显示储能模块电池信息；
储能模块应视负总载功率大小来定电池容量，储能模块的充电电流与放电电流应视充电时间与放电最大电流而定，储能整流模块要求为交流转直流，为其充电，具体规格应视储能模块的标称电压，允许充电的最大电流值而定，逆变输出模块要求具有直流转交流功能，为外部供电提供条件，逆变输出模块输入端的要求同样应视储能模块的输出电压，最大输出电流而定，逆变输出模块输出端的最大承载电流则应视外部负载的最大用电电流而定，
储能模块的放电最大电流达到或超过238A电流，实现纯电动汽车的快速充电，且在用电高峰期切换为家庭负荷供电；
所述储能整流模块包括整流模块和第一接触器，所述整流模块的输入端经第一接触器连接220V交流电，所述整流模块的输出端与储能模块连接，所述逆变输出模块包括逆变模块和第二接触器，所述逆变模块经第二接触器连接储能模块，所述控制模块用于分别控制第一接触器、第二接触器的通电或断电，分别控制储能整流、逆变输出的开合；
所述控制模块用于将储能模块电池信息通过Wifi 发送至用户路由器，路由器把信息通过互联网传输至用电管理控制中心，所述用电管理控制中心用于对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，然后计算出用户所在电动汽车快速充电用储能装置充放电开合信息，所述用电管理控制中心用于将充放电开合信息通过互联网传输至用户路由器，路由器通过Wifi发送给用户所在电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电；
通过控制模块获取单个用户用电信息、用户所在整个区域用电信息以及电动汽车快速充电用储能装置的储能模块电池信息，并对用户用电信息、用户所在区域用电信息和电动汽车快速充电用储能装置电池信息进行分析，得出当前所处区域的用电期以及电动汽车快速充电用储能装置当前电池电量，输出指令信号给电动汽车快速充电用储能装置，控制电动汽车快速充电用储能装置充放电，或输出建议通过显示模块显示；
当用电管理控制中心判断该区域为用电最低谷期时，找到该区域正在放电的电动汽车快速充电用储能装置，对其发指令，建议停止供给家庭负荷，检查其储能模块电量，如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电，找到该区域不充不放的电动汽车快速充电用储能装置，检查其储能模块电量， 如果电量小于第二设定标准值，对其发指令，建议充电，在用电低谷期时，控制储能模块充电，在高峰期时，使用储能终端供电，最大程度使电网处于接近用电平衡状态。
2.根据权利要求1所述的电动汽车快速充电用储能装置，其特征在于：所述整流模块采用全波整流电路。
3.根据权利要求1所述的电动汽车快速充电用储能装置，其特征在于：所述逆变输出模块的输出端连接有并联输出电路，并联输出电路的各支路均设有控制开关。
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