CN110546843A - 用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站 - Google Patents

用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站 Download PDF

Info

Publication number
CN110546843A
CN110546843A CN201880026438.3A CN201880026438A CN110546843A CN 110546843 A CN110546843 A CN 110546843A CN 201880026438 A CN201880026438 A CN 201880026438A CN 110546843 A CN110546843 A CN 110546843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
grid
charging station
charging
station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880026438.3A
Other languages
English (en)
Inventor
约翰内斯·布龙巴赫
伊莎贝尔·布拉克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ubun Property Rights Co Ltd
Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Ubun Property Rights Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ubun Property Rights Co Ltd filed Critical Ubun Property Rights Co Ltd
Publication of CN110546843A publication Critical patent/CN110546843A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/63Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/305Communication interfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/52Wind-driven generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/67Controlling two or more charging stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • H02J3/1814Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators wherein al least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. unified power flow controllers [UPFC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/20The network being internal to a load
    • H02J2310/22The load being a portable electronic device
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/58The condition being electrical
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12Remote or cooperative charging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于运行用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站的方法,其中充电站在电网连接点处与供电网连接,以便经由此以来自供电网的电能供给,电网连接点设置在供电网的第一电网部段处,并且至少一个另外的电消耗器连接在供电网的至少一个第二电网部段上,第一电网部段和第二电网部段彼此连接,经由充电站能够影响至少一个另外的负载和/或至少一个第二电网部段,控制充电站,使得控制电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压,和/或控制至少在至少一个第二电网部段中的功率流。

Description

用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站
技术领域
本发明涉及一种用于运行用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站的方法。本发明还涉及一种用于给多个电动车辆充电的充电站。本发明还涉及一种充电站的子电网。
背景技术
在增长的电动汽车化的过程中,考虑如下趋势:不仅对于私人领域,而且对于道路交通中的工商企业允许越来越多的电动车辆或电动汽车。
因此,通过电动车辆的增加的数量,在地区范围内设立能够给电动车辆充电的充电系统或充电站的需求也提高。在此,充电系统大多从供电网中获取用于给车辆充电的功率
在此,对于供电网可能产生在将来一定遇见的问题。在人口密集区、高速公路休息处或在大城市的内城区域中,当在那里必须同时给非常多的电动车辆充电并且相对局部地在非常短的时间中需要大量电功率时,可能出现电网问题。特别在这种中心处,当连接有充电系统的连接线路不设计用于能够传输所要求的功率时,可能出现电压问题或功率短缺。
同样地,在这种中心处,不仅电动车辆的数量对于运行供电网是挑战性的,而且快速充电系统对于运行供电网也是挑战性的。用于给电动车辆充电的快速充电系统在非常短的时间中需要大量功率,在充电站处不一定在任何时候都能够提供所述功率。
在此假定,在不远的将来提高所允许的电动车辆的数量以及快速充电系统的散布。
因此,将如下内容计算在内,在将来将非常大的负载流或功率流在短时间中经由供电网输送和提供给充电站。在此,并非始终确保连接有充电站的电网部段设计用于所述高的功率需求或所述高的功率流。可能必须实施电网扩建措施,所述电网扩建措施总是与不期望的附加的成本相联系。
在因此必须进行电网扩建之前,更确切地说期望,能够尽可能最大和有效地使用在供电网的电网部段中的现有的电网线路或其功率极限。
从美国专利US 8,981,708中已知一种充电设备,所述充电设备能够从交流电压电网中给电动车辆的电存储器充电并且能够馈入到交流电压电网中。
德国专利商标局已经在相对于本申请的优先权申请中检索到如下现有技术:DE10 2010 002 237 A1;DE 10 2011 008 675 A1;DE 10 2012 101799 A1;US 8,981,708B2;US 2011/0106321 A1;US 2016/0224045 A1;EP 2 592 709 A1;WO 2016/120240 A1;在11th International Conference on Environment and Electrical Engineering,Venice,2012,568-573页中,在IEEE Xplore[online]中的ISLAM,F.R.;POTA,H.R.;ALI,M.S.的V2G technology to design a virtual UPFC;在IEEE中的DOI:10.1109/EEEIC.2012.6221441;以及在IEEE Energy Conversion Congress and Exposition,SanJose,CA,2009,3907-3914页中,在IEEE Xplore[online]中的KREIKEBAUM,F.(等人)的Ubiquitous power flow control in meshed grids;在IEEE中的DOI:10.1109/ECCE.2009.5316035。
发明内容
因此,本发明的目的是,解决上述问题中的至少一个问题。尤其应该提出一种解决方案,所述解决方案能够实现电网部段中的功率流的至少一个控制装置。至少应该对于已知的解决方案提出替选的解决方案。
因此,根据本发明提出根据权利要求1所述的方法。所述方法设置用于运行用于给多个电动车辆、尤其汽车充电的充电站。为此,能够包括多个充电桩的充电站能够在电网连接点处与供电网连接。因此,充电站从供电网中获取电能或电功率。附加地,充电站配置用于,同样将功率馈入到供电网中。因此,充电站不仅视为消耗器,而且视为发电机。在此,充电站在需求时将有功功率和/或无功功率馈入到电网中。因此,充电站能够主动影响或改变供电网并且不仅仅如被动消耗器那样起作用。
为此,充电站设置在供电网的第一电网部段处的电网连接点处并且能够获取或馈入单相或多相交流电流。一般性地,电网连接点也称为PCC(英文:Point of CommomCoupling)。
除了连接有充电站的第一电网部段之外,也能够在供电网的另一第二电网部段上连接有另外的电消耗器、例如工厂或住宅。连接有充电站的电网部段在此与第二电网部段连接。在此,连接不必强制性地是直接的,使得在电网部段之间也能够设置有另外的电网部段或变压器。
然而,通过两个电网部段的电连接,经由充电站能够影响至少一个另外的消耗器和/或至少一个第二电网部段。如果充电站例如在电网连接点处将电流或无功功率输入到供电网中,则这影响电消耗器和/或第二电网部段。在此,另外的消耗器也能够是第二充电站。
因此,充电站设立用于,控制从供电网中获取电功率和/或将电功率在电网连接点处馈入到供电网中。在此,对充电站进行控制,使得不仅在充电站的PCC处出现改变的电网电压或改变的功率流,而且借助于充电站能够影响不直接连接有充电站的另一电网部段。
因此,在另一电网部段中优选地通过功率提取的有针对性的限界或经由充电站在相应的电网连接点处的有针对性的功率馈入,对功率流和/或电网电压进行控制。特别能够经由无功功率馈入或无功功率提取来控制电网电压。
已知的是,功率流可以至少部分地在网孔电网或环形电网中例如经由较小程度负载的电网部段转移至具有高的功率需求的电网部段,例如转移至多个待充电的电动汽车的上述中心。至少能够改变负载流的分配。因此,通过控制负载流或电压,将较小程度负载的电网部段用作为用于功率流或功率流的一部分的转移线路的类型。
因此,根据本发明的方法能够实现,充电站控制功率流,并且能够降低电网短缺。
附加地或替选地,根据本发明的方法能够实现电压控制,使得能够预防电网部段中的欠压或过压。
此外,能够附加地或替选地,与馈入或提取电有功功率无关地实施控制电网电压和/或控制负载流。
优选地,在另一电网部段点中设置至少一个另外的充电站。在此,至少两个充电站应该协调地控制或彼此通信。因此,每个充电站独立来看连接在供电网处的电网连接点上,并且分别各自独立地配置用于,从供电网中获取功率或将功率馈入到供电网中。
优选地,充电站被耦联,使得所述充电站能够彼此交换能量。优选地,也能够进行与至少一个风电厂的耦联。实施优选的耦联,使得待耦联的单元、即至少一个风电厂和充电站分别具有直流电压中间回路,并且直接耦联所述直流电压中间回路。由此,在单元之间,特别在充电站之间能够直接交换负载流,并且由此,能够考虑如下状况:在所述状态中,一个充电站较大程度地负载并且另一充电站较小程度地负载。
在此,充电站经由合适的通信网络通信,使得可以协调地控制至少两个充电站。经由功率提取例如能够进行调整,使得所述一个充电站的高的功率提取能够通过由所述另一充电站的相应地较低的功率提取补偿,使得结果电网不过载。
在此,共同的或协调的控制例如能够由直接设置在充电站中的控制单元实施。同样地,上级的控制单元能够协调地控制充电站。
因此,在多个不同的电网连接点处、即在如下电网部段处可以影响功率流:在所述电网部段上也连接有充电站。
如果第一充电站例如想从供电网中获取与当前在电网部段中现有的相比更多的功率,则第一充电站能够通知所述另一充电站更高的功率需求。于是,也许还未完全负载的第二充电站能够馈入无功功率或甚至直接馈入来自储能器的有功功率。在此,通过有针对性的无功功率出现变化的功率流,使得产生至第一充电站的附加的功率流,所述功率流与在不受控制的电网部段中相比更高。
在另一实施方式中提出,一个或所述至少一个另外的充电站连接在第一电网部段上并且所述电网部段具有功率极限。在此,所述功率极限描述能够传输给所连接的充电站的最大可传输的总功率。在此,功率极限不仅与电网部段的结构上的构造相关,而且与电网状态或电网特性相关。典型地,电网部段的功率极限与电网连接线路的结构上的构造相关,如导体横截面、现有相的数量或所施加的电压。所观察的电网连接线路的长度也能够起到作用。
为了遵守电网部段的功率界限,每个充电站单独地分别具有可变的自身的站功率极限。
因此提出,每个充电站具有自身的功率极限,所述功率极限匹配于能够在电网部段中出现的最大可能的功率流。如果例如充电站的电网连接点处的电压过强地降低,这指示电网部段中的过小的功率,则通过降低功率极限,避免充电站从电网中提取功率。
因此,通过匹配站功率极限能够实现,充电站的电网连接点处的电压不降低到低于临界值。
此外提出,彼此相关地设定站功率极限,使得连接有充电站的电网部段的站功率极限的总和不超过电网部段的最大总功率极限。
因此,用于运行充电站的方法能够实现从供电网中提取的功率的所匹配的限界,匹配于电网部段的最大提供的功率。因此,避免功率短缺。能够实现,如果全部站功率极限的总和不超过电网部段的总功率极限,充电站能够超过其功率极限。
此外,优选地提出,每个充电站具有可控的可变的站功率极限。
在此,根据需求来控制站功率极限,使得充电站也在需求时在如下情况下降低其相应的站功率极限:连接有两个充电站的同一电网部段的另一充电站提高其站功率极限。特别地,通过根据需求来控制站功率极限能够实现,考虑电网的当前状态。能够灵活地和动态地控制在充电站之间的功率分配并且由此快速地匹配改变的状况。
如果在电网中例如存在过小的功率,则充电站向下修正其功率极限,以便不从电网中过多地提取电功率。相反,如果过大的功率量可供使用,因为例如大的消耗器例如现在未激活,则根据需求也能够提升功率极限。
此外,可行的是,充电站降低其可变的站功率极限,使得另一充电站将其可变的站功率极限提高到预设的站功率极限之上。
因此,根据本发明的方法能够实现优选地以来自电网的功率供应特定的充电站,并且通过充电站的改变的功率提取来改变功率流。
根据一个实施方式提出,第一电网部段具有第一功率流并且第二电网部段具有第二功率流。充电站或充电站中的至少一个充电站通过获取或馈入电功率影响连接有充电站的电网部段,使得能够部分地控制第一功率流和第二功率流在第一电网部段与第二电网部段之间的功率分配。
如果作为实例假设网孔状电网,则能够控制有针对性地获取或馈入电功率,使得要么能够增大或减小第一负载流,要么能够增大或减小第二电网部段中的第二负载流。
为此,控制两个电网部段中的两个功率流,使得尽可能最大地利用功率界限。
因此,根据在相应的电网部段中的功率需求来控制两个功率流。如果例如在两个电网部段中的一个电网部段中要求与电网部段的功率界限所能够实现的相比更高的功率需求,则经由控制充电站的负载流可以经由另一路径给负载的电网部段中的消耗器提供附加的功率。
因此提出,经由充电站控制不同的电网部段中的功率流,尤其使得将过载的电网部段减载并且以更多的功率运行轻度使用的电网部段。
在根据本发明的方法的另一实施方式中提出,控制功率分配,使得改变电网部段中的一个电网部段中的电压。在此,通过如下方式改变电网部段中的电压:将电网馈入的无功功率或无功功率分量馈入电网部段中。在此,能够完全一般性地电容式或电感式实现无功功率馈入。根据:电容式或电感式实现所馈入的电压,电流的相位关于电网连接点的区域中的电压改变。通过在电网连接点处的改变的电压,或通过相位的改变,在电网部段中出现不同的功率流,即例如提高的功率流或降低的功率流。因此,充电站的电网连接点处的有针对性的无功功率馈入或无功功率提取改变至少一个电网部段中的负载流。
特别地,能够实现将无功功率馈入到电网部段中,使得将电网部段中的现有的无功电流补偿成零并且由此所述电网部段能够运送更多的有功功率。
根据另一实施方式提出,通过控制可变的站功率极限来控制功率分配。在此,如上所述,每个充电站具有站功率极限,所述站功率极限是可变的进而能够提高或降低。在此,提高的站功率极限意味着,充电站允许从供电网中获取更多的功率。相反,更低的站功率极限意味着,允许从电网中提取更少的功率。因此,能够控制站功率极限,使得充电站如可控消耗器那样表现。如果例如充电站在现在强烈驶过的高速路侧应该提取大量功率,则能够允许所述充电站从电网中与在现在轻度驶过的高速路的相对侧处的充电站相比更高的功率提取。如果现在示例性提及的高速路侧的负载改变,例如在早晨与晚上的上下班交通之间或在往返旅游交通之间、或由于意外的转移状况而改变,则能够改变功率分配。这能够通过改变站功率极限来进行。
改变站功率极限具有如下优点:能够以简单的方式和方法影响充电站的分配,充电站仍然包括其调节的一定程度的独立性。
因此,根据本发明的方法能够实现通过如下方式将充电站作为可控负载来运行:限制从供电网中提取的功率。
此外,根据另一实施方式提出,根据电网状态和/或电网特性和/或充电站状态来控制获取电功率和/或馈入电功率。
在此,将出自下表的供电网的状态称作为电网状态:
-电网频率,特别其与额定频率、如50Hz或60Hz的偏离;
-电网频率变化,即单位时间的电网频率的变化;
-电网电压;
-电网电压变化,即单位时间的电网电压的变化;
-在外导体与中性导体之间测量的电网内电阻或电网阻抗,和/或在外导体与保护导体之间测量的回路阻抗;
-电网电压的谐波大小;
-第一电网部段中的有功电流或有功功率流动;以及
-第一电网部段中的无功电流或无功功率流动。
在此,将电网灵敏度和短路电流比称作为供电网的电网特性。在此,电网灵敏度描述供电网在电网连接点处对于充电站在电网连接点处的改变的功率提取或馈入的电压响应。
将在电网连接点处通过供电网最大能提供的短路电流关于通过充电站能提取的额定功率的比值理解成短路电流比。
此外,根据本发明的方法提出,根据充电站状态来控制获取电功率和馈入电功率。在此,充电站状态描述充电站的当前状态,如从供电网中当前获取的功率、或给所连接的电动车辆充电当前所使用的充电功率。此外,作为充电站状态考虑当前到供电网中的无功功率馈入和/或到供电网中的当前的有功功率馈入。
此外,当所检测的电流相对于所检测的电网电压的相位已知时,能够从所检测的电网电压和所属的、所检测的电流中确定有功功率和/或无功功率。
此外,也将分别当前在充电站处设定的站功率极限以及——如果在充电站中存在储能器——同样这种储能器的还存在的能量储备与充电站状态相关联。在此,例如当通过充电站实施将有功功率馈入到供电网中时,需要储能器。
根据另一实施方式提出,充电站或多个充电站不仅彼此通信,而且与另外的电网单元通信。在此,尤其提出,能够共同控制充电站和另外的电网单元。在此,电网单元例如能够是电网部段中的可控的开关变压器,所述开关变压器能够匹配于在其中设置有开关变压器的相应的电网部段中的电压值。此外,电网单元也能够是可控的消耗器和可控的馈入单元。
因此,当在电网中存在过大或过小功率时,能够根据需求与充电站协调地控制或接通或关断可控的消耗器。
根据一个实施方式提出,充电站配置用于,作为统一功率流调节器工作,尤其以便由此改变或设定供电网中的电流的相位角。通过这种也能够同义地称作为Unified-Power-Flow-Controller(统一潮流控制器)的统一功率流调节器,可行的是,改变供电网中、即连接有统一功率流调节器的电网部段中的电流的相位角。通过电流的这种改变,能够影响负载流进而实现负载流控制。因此,充电站能够以高效的方式也针对这种电网支持或电网支撑或电网控制。
此外,根据本发明提出一种用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站,所述充电站配置用于,执行根据上述实施方式的方法。
在此,充电站在电网连接点处与供电网连接,以便经由此以来自供电网的电能供给,其中电网连接点设置在供电网的第一电网部段处,并且至少一个另外的电消耗器连接在供电网的至少一个第二电网部段上,并且第一电网部段和第二电网部段电连接,并且经由充电站能够影响也能够是充电站的至少一个另外的消耗器和/或至少一个第二电网部段。就此而言,仅这种另外的消耗器或电网部段是重要的,所述消耗器或电网部段也与充电站靠近地设置和/或安装,使得总的来说在技术上考虑相互影响。
在此,充电站控制从供电网中获取电功率和/或将电功率在电网连接点处馈入到供电网中。在此,充电站控制获取和馈入,使得控制或影响两个电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压和/或功率流。
充电站例如能够通过如下方式改变至少一个电网部段处的电网电压和/或功率流;为此有针对性地馈入无功功率或有功功率或限制站功率极限。
在此,充电站也能够作为移相器工作,至少部分地作为移相器工作。与传统的纯移相器相反,充电站例如消耗电功率并且不仅仅移动相电压的相位。因此,更确切地说,充电站是由可控负载与站功率极限的组合,并且通过所述组合,电网馈入能够实现移相器运行。
作为另一实施方式提出,借助于受控制的整流器或双向逆变器对从供电网中获取电功率或可能在电网连接点处馈入电功率进行控制。通过使用双向逆变器,充电站也能够将电功率馈入到供电网中并且控制这种过程。
传统的和已经已知的充电系统通常使用不受控制的整流器,以便能够被动地从供电网中获取能量。因此,受控制的整流器相对于不受控制的整流器能够实现如下可行性:能够经由电网连接点将无功功率有针对性地馈入到供电网中。
因此,能够将受控制的整流器用于,经由在电网连接点处的馈入主动地改变或影响电网。此外,也能够由有源整流器和逆变器组成的双向逆变器能够实现有功功率馈入。
此外,根据本发明提出具有用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站的供电网的子电网,其中子电网具有在其中出现第一功率流的至少一个第一电网部段,供电网的在其中出现第二功率流的至少一个第二电网部段,其中第一电网部段和第二电网部段电连接。
此外,充电站设备具有:至少一个充电站,其中充电站经由电网连接点与两个电网部段中的至少一个电网部段连接。同样地,提出在充电站设备中的另外的电消耗器,其中经由充电站能够影响至少一个另外的消耗器和/或至少一个第二电网部段;和至少一个控制单元,其中控制单元设立用于,控制充电站从供电网中获取电功率和/或将电功率在电网连接点处馈入到供电网中,其中控制电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压和/或控制至少一个第二电网部段中的功率流。
在此,能够特别好地控制进而高效地运行这种子电网。特别地,通过至少一个充电站实现这种好的可控制性,所述可控制性不仅提取单独自身所需要的功率,而且承担电网支持的任务和/或功率流的影响。
优选地,子电网包括至少一个根据权利要求10或11的充电站,其中每个充电站具有非中央控制单元,所述非中央控制单元设立用于,与另一充电站的至少一个另外的控制单元通信,以便协调地控制从供电网中获取电功率和/或馈入电功率。
因此,提出非中央控制拓扑,在所述非中央控制拓扑的情况下,充电站直接彼此通信,以便能够协调地控制电网电压或功率流。
此外,根据另一实施方式,子电网包括中央控制单元,其中中央控制单元同样设立用于,与另一控制单元通信。在此,中央控制单元例如将期望值传递给至少一个充电站,以便预设获取和/或馈入电功率。此外,中央控制单元能够同样设置用于,也预设对于充电站的另外的控制信号,例如前述充电站极限和/或应该匹配充电站的其他期望值。
因此,除了充电站的非中央控制单元之外,子电网还包括上级的控制单元,即混合拓扑。
作为另外的变型方案同样提出,仅仅使用中央控制单元,其中充电站仅仅由调节元件构成并且配置用于,能够从中央控制单元接收控制指令。
优选地,控制单元和/或充电站具有外部信号输入,以便能够接收和处理外部信号。在此,尤其提出,一个非中央控制单元和多个非中央控制单元能够具有外部信号输入。
因此,提出子电网,所述子电网也可以由上级的调节器或电网运营商经由外部的接口控制。这能够实现电网运营商使用控制指令来协调供电网的连接有充电站的一部分中的负载流。
在另一实施方式中,子电网也包括用于检测子电网中的电网状态和/或电网特性和/或充电站状态的测量机构,其中在该处参照电网状态、电网特性和/或电网充电状态的在上文中描述的相关性和关系。尤其设置频率传感器、电流测量机构和/或电压传感器。借助于所述传感器,能够确定另外的变量,如频率变化和/或电压变化。
附图说明
现在,在下文中示例性地根据实施例参照附图详细阐述本发明。
图1示出作为网孔电网的供电网的一个实施方式。
图2示出作为线电网的供电网的另一实施方式。
图3示出作为统一功率流调节器工作的充电站的另一实施方式。
图4示出充电站的细节视图。
图5示出电网区段中的负载流控制。
具体实施方式
图1A示出供电网100,所述供电网经由变压器102与电网区段104连接。在此,电网区段104是供电网100的一部分或子区域。在此,电网区段104能够具有任意的形式,也就是说,电网连接线路106能够任意布线或连接,或另外的电网连接线路展开另外的电网区段。为了图解说明,电网区段104根据图1A中的实施方式强烈简化地作为网孔示出。
在此,电网连接线路106在节点108和110处与电网汇流排112电连接,使得电网网孔由电网连接线路展开。在所述电网网孔上能够连接有任意的电的电网部件,如发电机或消耗器。此外,另外的变压器也能够设置在电网区段104中或设置在另外的电网区段之间,正如用于电网保护目的的保险开关和接通装置。因为所述部件对于本发明的原理起到次要作用,所以所述部件为了直观表示未示出。
在作为网孔示出的电网连接线路106上,根据图1A连接有两个充电站CS1和CS2以及两个消耗器L1和L2。不仅充电站、而且消耗器经由电网连接点PCC(英文:Point ofCommon Coupling)与电网连接线路106连接。为了概览性,在图1A中仅对于充电站CS1示出PCC。
在此,电网连接线路106或网孔能够划分成不同的电网部段,其中根据图1A示出两个电网部段NS1和NS2。在此,第一电网部段NS1包括最大功率极限P1,max、充电站CS1以及负载L1。第二电网部段NS2包括最大功率极限P2,max、另一充电站CS2。在此,最大功率极限P1,max和P2,max描述最大功率,允许用所述最大功率负载电网连接线路(电流负载能力)。所述极限典型地与电网连接线路的线路横截面、构成电网连接线路的线路(相)的数量相关,并且与当前电压和电流相关。
除了前述部件之外,在图1A中也图解说明三个负载流P1至P3。为了能够描述网孔电网中的功率流,箭头的大小关系定量地描述功率流的大小。越大地示出负载流箭头,则越多功率流过相应的电网部段。
因此,流过电网部段NS2或在那里施加的所示出的功率流P2在图1A中大于在电网部段NS1中的施加的功率流P1。此外,小的功率P3在两个电网部段NS1与NS2之间朝向第二电网部段流动。
在此,图1A图解说明不受控制的情形,在所述情形下,根据一个实施方式,没有充电站执行负载流控制。在此,充电站CS2处于如下状况中:在所述状况中,充电站需要大量功率。在此,充电站CS2的功率需求是高的并且在当前图解说明的情形下假定为100%。但是,充电站CS2能够由于第二电网部段的有限的容量仅获取其一部分。这通过功率极限P2,max图解说明,所述功率极限仅允许经由电网部段NS2获取所希望的功率的最大50%。得出在节点110处的功率短缺,所述节点借助警示符号图解说明。但是,与充电站现在由于电网状况能够获取的相比,充电站想从电网中获取更多的功率。
但是,在所述示例中,电网部段NS1中的充电站CS1不大程度地负载,使得在电网部段NS1中还未达到功率极限P1,max
现在,图1B示出如下情形:在所述情形下,充电站根据前述实施方式改变功率流。
根据图1B,充电站CS1和CS2将无功功率Q1和Q2经由充电站的相应的PCC馈入到电网区段中。现在,通过无功功率馈入,与在图1A的不受控制的情形下相比出现不同的负载流。在此,进行充电站CS1的无功功率馈入,使得与在不控制的情形下(图1A)相比更大的功率流P1流过电网部段NS1。因为能够在PCC处基于电网区段的网孔形式从两侧给充电站CS2提供功率,因此可行的是,给充电站提供增大的功率P3。在图1B的所示出的实施例中,例如与图1A中的不受控制的情形相比,经由充电站CS2的功率流P3提供短缺的50%。在该处指出,强烈简化按百分比假定的值。
此外,在图1B中,描绘控制单元105(CU),所述控制单元配置用于,给充电站预设用于无功功率馈入的期望值(Qsoll),以便能够控制负载流。在此,控制单元能够是上级的中央控制单元或非中央地设置在充电站中。同样地,可考虑由中央控制单元和非中央控制单元构成的混合形式。
根据另一实施方式,当在充电站之内存在合适的储能器时,在图1A和图1B中示出的充电站同样能够进行有功功率馈入。因为储能器能够设置为缓存器,以便预防供电网中的电压波动,所以如在前述实施方式中可考虑的那样,低频使用的充电站(CS1)的储能器短时间也能够提供用于另一充电站或另一消耗器的有功功率。所述情形在图1A和图1B中未示出。
在图2中所示出的实施例中,供电网的电网区段204构成为星形电网并且经由变压器202与供电网200连接。此外,电网区段204经由变压器203与图1a和图1b的电网区段104连接。
因此,与图1的实施例不同,电网区段204包括三个联络线路k1、k2和k3,在所述联络线路上连接有充电站CS1至CS3、消耗器L1至L6以及发电机G1。在三个联络线路中的最上边的联络线路中示出,多个充电站能够依次连接于联络线路。在这种情形下,充电站CS1能够限制其从电网中获取的功率,借此经由联络线路能够给优选的充电站CS2例如提供更多功率。同样地,示出如下情形:具有储能器的充电站CS1能够在充电站CS2处附加地提供有功功率PCS1。因此,如果多个充电站连接在电网部段上,则存在如下可行性:总的可使用的功率流或电网容量动态地分配到充电站上。
除了纯负载流控制之外,无功功率的馈入同样能够实现在电网区段204之内的电压调节。在三个联络线路k1、k2和k3中的最下边的联络线路中,即在联络线路k3中,根据图2表明大的消耗器L6。如果所述消耗器消耗大的功率、特别是无功功率,则可以在负载L6的电网连接点处引起欠压。为了预防借助警示符号在图2中表明的所述欠压,充电站CS3能够馈入无功功率并且用于电网电压的电压支持。
为了能够确定在电网区段204之内的或在不同的电网区段(104、204)之间的负载流,在电网区段中设置有具有测量机构的不同的测量点。根据图2,例如无功功率和有功功率以及电网电压和电网频率借助测量机构在测量点MP1和MP2处检测。在此,测量点MP1处于变压器202处,所述变压器将供电网200与电网区段204连接。所述测量点能够实现测量流动到电网区段中或从电网区段流动到供电网中的功率流。所述功率流借助变压器202处的双箭头图解说明。测量点MP2处于上部联络线路与汇流排206的节点处。
此外,在图2中示出中央控制单元205(CCU)。在此,在测量点MP1和MP2处检测的测量值传递给中央控制单元205。为此,通信网络207可供使用,经由虚线箭头和点状箭头表明。在此,虚线箭头定量地描述测量信号,相反,点状箭头描述控制信号。但是,不仅测量信号、而且控制信号能够分别在两个方向上传输。因此,中央控制单元205基于来自电网区段的测量值、例如电网状态和/或电网特性来协调电网区段204中的负载流。此外,充电站能够将其当前的充电站状态传递给至少一个控制单元,这借助从充电站CS1和CS2中返回的虚线箭头图解说明。此外,控制单元205(CCU)具有外部信号输入端209。在此,借助EXT符号示出的外部信号输入端209能够为控制单元205实现接收外部信号,例如从电网运营商或另一上级的调节单元接收外部信号,并且处理所述外部信号。
因此,所述实施例示出子电网,所述子电网能够实现电网部段204中的遍及充电站的有功功率和无功功率管理,以便能够降低电网损耗并且尽可能有效地充分使用现有的电网容量。
图3示出充电站300,所述充电站连接到电网部段301上。在此,充电站在所示出的实施例中包括统一功率流调节器311,所述统一功率流调节器也通常由专业人员同义地称作为Power-Flow-Controller或UPFC。为了简化,充电站300仅借助于虚线表明。但是,充电站还包括另外的部件,所述部件为了简化在图3中未示出。
对于同样适用于以下还阐述的图4的所示出的拓扑,优选地提出符合需求地激活统一功率流调节器311(UPFC)。在所示出的情形下,受控制的整流器308和逆变器310能够分别通过开关柜实现。
因此,现有两个功率柜308和310,在功率获取运行中,即当充电站从供电网获取功率时,两个功率柜都与并联变压器304连接。现在提出,在弱负载的情况下,能够激活负载流控制并且为此将开关柜、特别逆变器310与串联变压器306连接。
在充电站的这种弱负载的情况下,所述充电站自身需要少量功率并且因此也不需要开关柜的全部容量。开关柜那么释放容量,来承担统一功率流调节器的任务。
统一功率流调节器具有并联变压器304和串联变压器306。在此,并联变压器304连接在副线路303上,并且串联变压器306连接在主线路302上。副线路303和主线路302经由连接节点305彼此连接。
并联变压器304在充电站侧与有源整流器308连接。由此,能够从供电网中、即副线路中获取电流从而功率,并且对于直流电压中间回路312进行整流。在此,整流器308能够控制所获取的电流的相位并且由此控制副线路中进而供电网中的无功功率分量。由此,也能够改变电网部段301中的无功功率分量。
串联变压器306在充电站侧从逆变器310获得受控制的交流电流。所述受控制的交流电流在串联变压器306中变压并且能够由此在电网侧影响电流、即主线路302中的电流。由此,能够改变主线路302中的电流的相位。
统一功率流调节器311包括:并联变压器304、有源整流器308、具有中间回路电容器314的直流电压中间回路312、逆变器310以及串联变压器306。因此,两个变压器304和306也能够视为充电站300的一部分。替代有源整流器308,也能够设置有另一逆变器。
借助充电站300、特别借助在图3中示出的统一功率流调节器311,基本上也能够彼此无关地进行多个控制。
借助受控制的整流器308和并联变压器304,能够为了纵向补偿无功功率在电网中提供相应的无功功率。
借助逆变器310和串联变压器306能够控制横向补偿无功功率。
通过在两个变压器304与306之间的有功功率传输,能够如在移相器的情况下那样有针对性地控制在主线路或电网部段301中的特定的有功功率流。
在三相应用的情况下,也能够通过相应地不对称运行有源整流器308或逆变器310来补偿电网中的不对称性。在此,经由共同的直流电压中间回路实现相之间的功率补偿。
图4示意性示出充电站400,所述充电站经由电网连接点402连接到供电网404上。在此,所述供电网404仅用符号示出并且能够简化地也简单称作为电网。
电网连接点402具有电网变压器406。经由此,充电站400从电网404中获取电能。这基本上通过受控制的功率提取来实现。为此,设置有双向逆变器408。所述双向逆变器408在正常运行中将来自供电网404的电三相交流电流转换成直流电流。能够在直流电压中间回路410中提供所述直流电流,所述直流电压中间回路在此表明为双向逆变器408的输出端。
经由所述双向逆变器408,也能够控制电功率的提取,使得为此所需的提取电流IV也能够在其关于电网电压UN的相位角中设定。在此,电网电压UN为简单起见在电网变压器406与双向逆变器408之间的测量点处绘制。供电网404在电网变压器406的另一侧处的相应的电网电压相应地通过电网变压器406的变压比得出。
此外,在此所设置的双向逆变器408也能够将功率馈入到供电网404中。因此,在此简化地也能够简单称作为逆变器的双向逆变器408能够产生与提取电流IV反向的馈入电流Ie。当然,仅提取电流IV或馈入电流Ie流动。
双向逆变器408的根本任务在于,从电网404中获取电能,即通过从电网404中提取电功率来获取电能。在直流电压中间回路410中提供所述功率,即基本上在分配器块412。分配器块412作为DC-DC转换器示出,以便图解说明,其获得直流电流作为输入并且符合需求地转送给各个充电桩414。图解说明地示出三个充电桩414,所述充电桩代表多个充电桩414。在充电桩414处,现在应该分别给电动车辆416充电。原则上,当然也考虑,不总是在每个充电桩414上也连接用于充电的电动车辆416。
借助于分配器块412的分配同样地仅应图解说明地理解,并且也考虑:例如通过中央控制,每个充电桩414单独地控制其充电控制并且也控制其可供使用的能量份额,并且为此,这种充电桩414也能够分别直接连接到直流电压中间回路410上。但是,优选地,提出这种分配器块412,所述分配器块也执行将电压降低到电动车辆416的电压值上。
除了供给充电桩414的所述分配器块412之外,也还示出电池组418,所述电池组同样能够连接在直流电压中间回路410上。因此,所述电池模块418是电的存储器。所述电的存储器能够用于缓冲能量,以便通过给电动车辆416充电来补偿充电峰值,使得这种充电峰值、即功率峰值不转送给供电网404,至少不全值地转送给供电网404。但是,在此代表电存储器的电池组418也能够用于将电功率馈入到供电网404中,即通过馈入电流Ie。因此,通过这种电池组418,在根据图3的图表的第一和第四象限中的运行也是可行的。
此外,在直流电压中间回路410上连接有斩波器系统420。所述斩波器系统420简化地具有半导体开关422和电阻424。因此,通过所述斩波器系统420,能够暂时地消耗来自直流电压中间回路410的功率。为此,能够脉冲式操控半导体开关422,以便相应地控制从直流电压中间回路410通过电阻424的电流脉冲。在此,电阻424变热并且能够由此消耗所输送的功率。所述斩波器系统420的操控特别地设置用于暂时的功率提取,用于电网支持。如上所述,为此,能够相应地控制双向逆变器408,使得所述双向逆变器从供电网404中提取待消耗的功率,并且斩波器系统420如上所述地消耗所述功率或所述功率中的一部分。
为了控制充电站400,特别地设置有中央控制装置426。所述中央控制装置426基本上协调充电站400的相应的元件。为此,图解说明地设置有内部数据传输线路428,在此,所述内部数据传输线路为简单起见分别借助相同的附图标记表示,以便由此明示:这涉及内部数据传输线路,所述内部数据传输线路在充电站400之内传输数据,尤其即在两个方向上、即不仅从中央控制装置426,而且向中央控制装置426传输数据。因此,中央控制装置426经由内部数据传输线路428分别与双向逆变器408、电池组418、斩波器系统420、每个充电桩414和分配器块412连接。
相应地,中央控制装置426特别地能够控制充电站400的充电运行,例如可能对于每个充电桩414的充电功率分配以及相应地从供电网404中提取电功率。但是,也能够控制用于缓冲的电池组418并且也能够经由控制分配器块412实现功率的相关性。特别地能够组合这种控制。此外,也能够设置有另外的数据传输线路,例如在充电桩414与分配器块412之间设置有另外的数据传输线路。也能够中央地经由中央控制装置426进行这种数据传输。但是,基本上也考虑用于在充电站400之内的通信的另外的数据网拓扑。
但是,特别提出,中央控制装置426控制双向逆变器408,以便必要时由此控制电网支持。在此,根据电网支持的类型,可以在充电站400之内需要相应的控制或控制的匹配。例如可以需要,当双向逆变器408应该将有功功率馈入到电网404中时,操控电池组418。在预设从电网404中中待提取的功率的情况下,必要时可以需要控制斩波器系统420。也考虑连接到充电桩上的电动车辆416的充电过程的所匹配的控制。
此外,为了也能够考虑通过电网运营商的直接预设,设置有外部数据传输线路430。在此,至电网控制单元432示出这种外部数据传输线路430。所述电网控制单元432也能够代表运行供电网404的电网运营商。这种电网运营商或电网控制单元432例如能够要求有功功率馈入。为了对其或其他进行控制,充电站400的中央控制装置426也能够将关于外部数据传输线路430的信息交付给电网控制单元432,所述电网控制单元通知:充电站400进而尤其电池组418究竟可提供多少功率容量。但是,电网控制单元432例如也能够预设极限值。这种极限值例如能够表明用于充电站400的最大有功功率提取,或用于有功功率提取的最大变化的梯度限制,以便仅列举两个示例。
此外,图4图解说明发电厂434,所述发电厂经由发电厂变压器436连接到供电网404上。预备性地指出,也能够设置有另外的变压器438,但是,这在此并不是关键的。仅为了图解说明,绘制这种另外的变压器438,以便明确,在供电网404中也能够存在不同的电压值。
在任何情况下,发电厂434能够设置为传统的发电厂、例如火力发电厂或核电厂。此外,图解说明地示出风电厂440,所述风电厂经由电厂变压器442连接到供电网404上。不仅传统的发电厂434、而且风电厂440能够同样经由外部数据传输线路430与电网控制单元432通信。此外,对于风电厂440提出,所述风电厂能够直接与中央控制装置426进而与充电站400通信或交换数据。
特别地,图4应该图解说明:风电厂440和充电站400在供电网404中基本上彼此靠近地设置。所述风电厂和充电站也设置在相同电压值的电网部段处。通过在另外的变压器438与发电厂变压器436之间的相应的点,也应该图解说明距发电厂434的相应大的距离。
因此,风电厂440比较靠近充电站400设置,在任何情况下关于在充电站与风电厂之间的经由供电网404的部段的连接。在此,所述部段表明为连接部段444并且表述在电厂变压器442与充电站400的电网变压器406之间的区域。但是,这种连接部段不必设置为非间接的和直接的连接线路,而是也能够包括至另外的消耗器或非中央馈入器的另外的支路。
在任何情况下,充电站400和风电厂440彼此靠近,使得风电厂440能够影响充电站400的电网连接点402处的电压。同样地,充电站400能够影响在电厂变压器442处的电压。
现在,在了解在风电厂440与充电站400之间的所述靠近的情况下提出,所述风电厂和充电站特别在电网支持方面相协调。为此,提出在风电厂440与充电站400之间的通信,在此,通过至中央控制装置426的外部数据传输线路430图解说明所述通信。这种协调也能够涉及通过电网控制单元432实现电网运营商的要求。因此,如果电网运营商由此例如预设对于供电网404中的有功功率降低的要求,则能够由此协调所述有功功率降低,使得风电厂440馈入所述有功功率的一部分、例如一半、更少,并且充电站400从中附加地提取一部分,例如提取留下的一半。
但是,对于另外的任务也考虑协调,例如借助于无功功率馈入的电压调节。在此,特别地能够提出,不仅风电厂440、而且充电站400承担所要求的无功功率馈入的一部分。这能够具有如下优点:两个中的任何一个都不必控制非常大的相位角,即风电厂440和充电站400都不必控制非常大的相位角,这可能是无效的,而是其能够划分成,使得二者都馈入无功功率的一部分进而分别不必控制过大的相位角。
此外,在图4中示出统一功率流调节器411,所述统一功率流调节器在此也能够称作为并联变压器的电网变压器406以及串联变压器407。此外,统一功率流调节器具有直流电压中间回路410以及整流器409和逆变器408。
图5示出电网区段504中的负载流控制。电网区段504根据图5A具有变压器502、汇流排512、四个电网阻抗Z1至Z4以及两个充电站CS1和CS2。在此,电网区段504经由变压器502与供电网500连接。
此外,根据图5A,电网连接线路506网孔状地连接到汇流排512上,使得电网阻抗Z1至Z4以及充电站CS1和CS2环形地串联连接地设置。经由四个电网阻抗Z1至Z4,电压UZ1至UZ4分别降低,其中所述电网阻抗为了更好的描述分别分成实部和虚部。
附加地,电网区段504具有作为电压参考点的四个节点USS、ULP1、UM和ULP2。参考电势0借助用于电接地的符号示出。
图5B和图5C在电网阻抗Z1至Z4处以矢量示图示出降低的电压UZ1至UZ4。附加地,节点USS、ULP1、UM和ULP2处的关于参考电势0的绝对电压以矢量形式示出。
图5B示出如下情形的电压UZ1至UZ4:负载流不由两个充电站中的至少一个充电站控制。电压矢量UZ1至UZ3不仅具有实部而且具有虚部,为了简化作为横向分量和纵向分量参考所述实部和虚部。
如果将电压矢量UZ1-UZ3与矢量UZ4进行比较可看出,在图5B中,与在UZ1-UZ3的情况下相比,UZ4的横向分量和纵向分量l1和l2的长度显著更长。
因此,在所示出的实施例中,最大电压在电阻Z4处降低。因此,最大功率流也在那里流动。
图5C示出如下情况中的电压矢量:充电站CS1馈入无功功率,使得补偿电压UZ1和UZ2的虚部。通过充电站的统一功率流调节器(UPFC)引起这种无功功率馈入。通过降低或补偿电压UZ1和UZ2的虚部,根据基尔霍夫电路定律出现相应地改变的电压UZ3和UZ4。
因此,在图5C中可看出,与图5B相比,电压UZ3的向横分量和纵向分量变大。相反,电压UZ4的横向分量和纵向分量l3和l4变小。
因此,电压或功率在Z4处变小并且在Z3处变大。因此,与在不受控制的情形下相比,更大的负载流流过网孔的上部分和电网阻抗Z3。因此,通过由充电站CS1有针对性地将无功功率馈入具有电网阻抗Z1和Z2的电网部段中,能够至少部分地控制功率流。

Claims (18)

1.一种用于运行充电站的方法,所述充电站用于给多个电动车辆、尤其给电动汽车充电,其中,
-所述充电站在电网连接点处与供电网连接,以便经由此获得来自所述供电网的电能供给,
-所述电网连接点设置在所述供电网的第一电网部段处,并且
-至少一个另外的电消耗器连接在所述供电网的至少一个第二电网部段上,
-所述第一电网部段和所述第二电网部段彼此连接,
-经由所述充电站能够影响所述至少一个另外的消耗器和/或所述至少一个第二电网部段,
-控制所述充电站,使得
-控制所述电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压,和/或
-控制至少在所述至少一个第二电网部段中的功率流。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
设有至少一个另外的充电站,并且
-所述充电站彼此关联,尤其所述充电站被共同控制和/或所述充电站彼此通信和/或所述充电站在彼此之间交换功率,尤其经由耦联的直流电压中间回路,
-其中优选地提出,所述至少一个另外的充电站也
-控制从所述供电网中获取电功率和/或将电功率馈入到所述供电网中,使得
-控制所述电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压,和/或
-控制至少在所述至少一个第二电网部段中的功率流。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
-另外的充电站或所述至少一个另外的充电站连接在所述第一电网部段上,并且
-所述电网部段具有功率限制,所述功率限制对可传输给所连接的充电站的总功率进行限制,其中,
-为了遵守最大总功率,每个充电站具有站功率极限,并且
-彼此相关地设定所述电网部段的充电站的站功率极限,使得所述电网部段的站功率极限的总和不超过最大总功率极限,
-优选地根据需求来控制所述站功率极限,尤其使得充电站根据需求来降低所述充电站的站功率极限,使得同一电网部段的另一充电站提高所其充电站极限。
4.根据权利要求3所述的方法,
其特征在于,
-每个充电站具有预设的站功率极限,并且所述电网部段的充电站的预设的站功率极限的总和不超过所述最大总功率极限,并且
-每个充电站具有可控的可变的站功率极限,并且充电站根据需求将其可变的站功率极限降低到低于其预设的站功率极限,使得另一充电站将其可变的站功率极限提高到高于其预设的站功率极限,其中所述可变的站功率极限的总和不超过所述电网部段的最大总功率极限。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
-所述第一电网部段具有第一功率流,并且
-所述第二电网部段具有第二功率流,并且其中,
-所述充电站或所述充电站中的至少一个充电站控制电功率的获取或馈入,使得由此至少部分地控制所传输的功率在所述第一功率流与所述第二功率流之间的功率分配。
6.根据权利要求5所述的方法,
其特征在于,
-控制所述功率分配,使得改变所述电网部段中的一个电网部段中的电压,使得由此提高或降低所述电网部段中的功率流,其中,
-通过如下方式控制所述电网部段中的电压的改变:
尤其通过无功功率或无功功率分量的电容式的或电感式的馈入,将无功功率或无功功率分量馈入到所述电网部段中。
7.根据权利要求5所述的方法,
其特征在于,
-控制所述功率分配,使得提高或降低在所述电网部段中的一个电网部段中的电压,以便由此提高或降低所述电网部段中的功率流,其中,
-通过如下方式控制所述电网部段中的电压的提高或降低:
提高或降低至少一个充电站的可控的可变的站功率极限,以便提高或降低从所述供电网中获取的功率。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
根据电网状态和/或电网特性和/或充电站状态来控制获取电功率和/或馈入电功率,其中,
-电网状态表示所述供电网的状态,所述状态选自下表:
-电网频率,
-电网频率变化,
-电网电压,
-电网电压变化,
-电网内电阻和/或回路阻抗,
-所述电网电压的谐波大小,
-所述第一电网部段中的有功电流或有功功率流动,以及
-所述第一电网部段中的无功电流或无功功率流动,
和/或
-电网特性表示所述供电网的特性,所述特性选自下表:
-电网灵敏度,所述电网灵敏度特别地定义所述供电网在所述电网连接点处对于所述充电站在所述电网连接点处的改变的功率提取的电压响应,
-短路电流比,所述短路电流比表示在所述电网连接点处通过所述供电网最大能提供的短路电流与通过所述充电站能提取的额定功率的比值,
和/或
-充电站状态表示所述充电站的状态,所述状态选自下表:
-从所述供电网中获取的功率,
-用于给在所述充电站上连接的电动车辆充电所使用的充电功率,
-到所述供电网中的无功功率馈入,
-站功率极限,
-所述充电站的储能器的能量储备。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述充电站与另外的电网单元关联,尤其所述充电站和所述另外的电网单元被共同控制和/或所述充电站和所述另外的电网单元彼此通信,并且所述另外的电网单元选自如下列表:
-可控开关变压器,所述可控开关变压器能够控制所述第一电网部段或第二电网部段中的电压值,
-用于消耗来自所述供电网的电功率的可控消耗器,
-用于将电功率馈入到所述供电网、尤其风能设备和/或风电厂中的可控馈入器以及
-另一充电站。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述充电站配置用于,作为统一功率流调节器工作,尤其以便由此改变或设定所述供电网中的电流的相位角。
11.一种用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站,所述充电站配置用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法,
-所述充电站在电网连接点处与供电网连接,以便经由此由来自所述供电网的电能供给,
-所述电网连接点设置在所述供电网的第一电网部段处,并且
-至少一个另外的电消耗器连接在所述供电网的至少一个第二电网部段上,并且
-所述第一电网部段和所述第二电网部段电连接,并且
-经由所述充电站能够影响所述至少一个另外的消耗器和/或所述至少一个第二电网部段,其中,
-所述充电站控制从所述供电网中获取所述电功率和/或将电功率在所述电网连接点处馈入到所述供电网中,使得
-控制所述电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压,和/或
-控制至少在所述至少一个第二电网部段中的功率流。
12.根据权利要求11所述的充电站,
其特征在于,
为了在所述电网连接点处从所述供电网中获取电功率,设置有受控制的整流器或双向逆变器。
13.一种供电网的子电网,并且所述子电网包括:
-供电网的至少一个第一电网部段,在所述第一电网部段中出现第一功率流;
-所述供电网的至少一个第二电网部段,在所述第二电网部段中出现第二功率流,其中所述第一电网部段和所述第二电网部段彼此电连接;
-用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的至少一个充电站,其中所述充电站经由电网连接点与两个电网部段中的至少一个电网部段连接;
-至少一个另外的电消耗器,其中经由所述充电站能够影响所述至少一个另外的消耗器和/或所述至少一个第二电网部段,
-至少一个控制单元,其中所述控制单元设立用于,
-控制所述充电站从所述供电网中获取电功率和/或将电功率在所述电网连接点处馈入到所述供电网中,其中,
-控制所述电网部段中的至少一个电网部段中的电网电压,和/或
-控制至少在所述至少一个第二电网部段中的功率流。
14.根据权利要求13所述的子电网,
其特征在于,
-使用根据权利要求11或12所述的至少一个充电站,和/或
-每个充电站具有非中央控制单元,其中所述控制单元设立用于与至少一个另外的控制单元通信,以便协调地控制所述电功率的获取和/或馈入。
15.根据权利要求13或14所述的子电网,
其特征在于,
所述子电网具有中央控制单元,其中所述中央控制单元设立用于与至少一个另外的控制单元通信,并且向充电站传递期望值,以便协调地控制所述电功率的获取和/或馈入。
16.根据上述权利要求中任一项所述的子电网,
其特征在于,
所述控制单元和/或所述充电站具有外部信号输入端,以便接收并且处理外部信号。
17.根据上述权利要求中任一项所述的子电网,
其特征在于,
设有用于检测电网状态和/或电网特性和/或充电站状态的测量机构,其中,
-电网状态表示所述供电网的状态,所述状态选自下表:
-电网频率,
-电网频率变化,
-电网电压,
-电网电压变化,
-电网内电阻和/或回路阻抗,
-电网电压的谐波大小,
-所述第一电网部段中的有功电流或有功功率流动,以及
-所述第一电网部段中的无功电流或无功功率流动,
和/或
-电网特性表示所述供电网的特性,所述特性选自下表:
-电网灵敏度,所述电网灵敏度特别地定义所述供电网在所述电网连接点处对于所述充电站在所述电网连接点处的改变的功率提取的电压响应,
-短路电流比,所述短路电流比表示在所述电网连接点处通过所述供电网最大能提供的短路电流与通过所述充电站能提取的额定功率的比值,
和/或
-充电站状态表述所述充电站的状态,所述状态选自下表:
-从所述供电网中获取的功率,
-用于给在所述充电站上连接的电动车辆充电所使用的充电功率,
-馈入到所述供电网中的无功功率,
-站功率极限,
-所述充电站的储能器的能量储备。
18.根据上述权利要求中任一项所述的充电站,
其特征在于,
所述充电站具有统一功率流调节器,以便由此改变或设定所述供电网中的电流的相位角。
CN201880026438.3A 2017-04-21 2018-04-20 用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站 Pending CN110546843A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017108562.9A DE102017108562A1 (de) 2017-04-21 2017-04-21 Ladestation zum Laden mehrerer Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektroautomobile
DE102017108562.9 2017-04-21
PCT/EP2018/060202 WO2018193097A1 (de) 2017-04-21 2018-04-20 Ladestation zum laden mehrerer elektrofahrzeuge, insbesondere elektroautomobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110546843A true CN110546843A (zh) 2019-12-06

Family

ID=62063039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880026438.3A Pending CN110546843A (zh) 2017-04-21 2018-04-20 用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11192465B2 (zh)
EP (1) EP3613118A1 (zh)
JP (1) JP6995138B2 (zh)
KR (1) KR20190135538A (zh)
CN (1) CN110546843A (zh)
BR (1) BR112019021973A2 (zh)
CA (1) CA3060322C (zh)
DE (1) DE102017108562A1 (zh)
WO (1) WO2018193097A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112319298A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3689667A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-05 Green Motion SA Electrical vehicle charging station with power management
DE102019121848A1 (de) * 2019-08-14 2021-02-18 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Ladestation für Elektrofahrzeuge
DE102019214768A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung von freien Netzkapazitäten für Ladevorgänge von Elektrofahrzeugen
RU203237U1 (ru) * 2020-10-14 2021-03-29 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Устройство зарядной станции постоянным током на базе тяговой подстанции электрического транспорта
EP4007109A1 (en) 2020-11-27 2022-06-01 Free2move Esolutions S.p.A. Centralized charging system for batteries of electric vehicles in parking areas
JP7484842B2 (ja) * 2021-07-30 2024-05-16 トヨタ自動車株式会社 電力管理システム、充電設備、サーバおよび電力需給バランスの調整方法
WO2023060243A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 Iotecha Corp. Methods, devices, and system for group electric vehicle (ev) charging event
DE102022202440A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Libreo GmbH Netzschonendes Lademanagement für eine Ladestation
EP4312332A1 (en) * 2022-07-26 2024-01-31 Hitachi Energy Ltd Control of a power distribution system
DE102022119767A1 (de) 2022-08-05 2024-02-29 Libreo GmbH Netzschonendes Lademanagement für ein Elektrofahrzeug
KR102581998B1 (ko) * 2022-12-01 2023-09-22 주식회사 미림씨스콘 전기자동차 순차적 멀티 충전 감지 시스템
US11749991B1 (en) 2022-12-15 2023-09-05 FreeWire Technologies, Inc. Energy management for connected charging stations with bidirectionality
US11772509B1 (en) 2022-12-15 2023-10-03 FreeWire Technologies, Inc. Energy management for multiple charging stations
US11807123B1 (en) 2022-12-20 2023-11-07 FreeWire Technologies, Inc. Resilient charging station

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1732606A (zh) * 2002-11-04 2006-02-08 约万·贝比克 混合功率流控制器和方法
JP2011211891A (ja) * 2010-03-11 2011-10-20 Chugoku Electric Power Co Inc:The 充電システム、及び、充電システムにおける充電方法
CN105186549A (zh) * 2015-10-27 2015-12-23 中广核太阳能开发有限公司 一种基于直流微电网的v2g系统
CN106532774A (zh) * 2016-12-07 2017-03-22 湖南铁路科技职业技术学院 一种电动车辆接入多微电网电力分配系统及方法

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103923A (en) 1989-11-30 1992-04-14 Marathon Letourneau Company Method and apparatus for propelling and retarding off-road haulers
DK0596988T3 (da) 1991-08-01 1997-12-29 Wavedriver Ltd Batteridrevet elektrisk køretøj og elektrisk forsyningssystem
US5698969A (en) 1995-11-29 1997-12-16 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for interline power flow control
DE59807312D1 (de) 1997-03-06 2003-04-03 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Starthilfsanlage für einen dieselmotor sowie verfahren zum starten eines dieselmotors
US5926004A (en) 1997-10-10 1999-07-20 Schott Power Systems Incorporated Method and apparatus for charging one or more electric vehicles
DE10008028A1 (de) 2000-02-22 2001-09-06 Oekotech Verwaltungs Gmbh Windenergiesystem
US7256516B2 (en) 2000-06-14 2007-08-14 Aerovironment Inc. Battery charging system and method
JP2003174725A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Kansai Electric Power Co Inc:The 配電系統の電圧制御方法
JP2003339118A (ja) 2002-05-22 2003-11-28 My Way Giken Kk 分散電源システム
DE10232423A1 (de) 2002-07-17 2004-01-29 Ge Wind Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage zum Ausführen derartiger Verfahren
JP2004088900A (ja) 2002-08-27 2004-03-18 Meidensha Corp 電源システム
DK1467463T3 (en) 2003-04-09 2017-03-27 Gen Electric Wind farm and method for operating it
DE10331084A1 (de) 2003-07-09 2005-03-24 Aloys Wobben Kraftfahrzeug
US7411308B2 (en) 2005-02-26 2008-08-12 Parmley Daniel W Renewable energy power systems
US20080077452A1 (en) 2006-08-25 2008-03-27 Crystal International Travel Group, Inc. Subscription management for periodic travel services
JP2008131841A (ja) 2006-11-24 2008-06-05 Central Res Inst Of Electric Power Ind 再生可能エネルギー利用方法、再生可能エネルギー利用システムおよび再生可能エネルギー情報管理装置
US7649673B2 (en) 2007-02-26 2010-01-19 Silicon Quest Kabushiki-Kaisha Micromirror device with a single address electrode
TWM335083U (en) 2007-12-19 2008-06-21 Pilot Battery Co Ltd electric energy storage device
US7612466B2 (en) 2008-01-28 2009-11-03 VPT Energy Systems System and method for coordinated control and utilization of local storage and generation, with a power grid
EP2104200B1 (de) 2008-03-22 2019-02-27 SMA Solar Technology AG Verfahren zur ansteuerung eines multi-string-wechselrichters für photovoltaikanlagen
DE102008032876B4 (de) 2008-07-14 2010-04-08 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren, Schaltungsanordnung und Brückenschaltung
US8019483B2 (en) 2008-10-01 2011-09-13 Current Communications Services, Llc System and method for managing the distributed generation of power by a plurality of electric vehicles
CN102421629B (zh) 2009-05-14 2013-12-25 丰田自动车株式会社 非接触受电装置和具备该非接触受电装置的车辆
DE102009038033A1 (de) 2009-08-19 2011-02-24 Wobben, Aloys Elektrische Ladevorrichtung
US8401709B2 (en) * 2009-11-03 2013-03-19 Spirae, Inc. Dynamic distributed power grid control system
PL2362362T3 (pl) 2010-02-18 2013-09-30 Kapsch Trafficcom Ag Sposób ładowania pojazdów elektrycznych w geograficznie rozproszonych stacjach ładowania
DE102010002237A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-25 Gip Ag, 55130 Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Energieverteilung
JP5377435B2 (ja) 2010-07-28 2013-12-25 中国電力株式会社 充電制御装置、充電制御方法
DE102011008675A1 (de) 2011-01-15 2012-07-19 Daimler Ag Verfahren zum Aufladen einer Batterie eines Fahrzeuges
WO2012118184A1 (ja) 2011-03-03 2012-09-07 日本電気株式会社 充電電力制御システム
WO2012119300A1 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Abb Research Ltd. Hierarchical active and reactive power control system in electric vehicle charging stations and method thereof
US8798803B2 (en) 2011-06-28 2014-08-05 General Electric Company Control system for an electric power system
ES2609430T3 (es) * 2011-11-08 2017-04-20 Sag Gmbh Procedimiento y dispositivo para el control de la estabilidad de una red de baja tensión
DE102012101799A1 (de) 2012-03-02 2013-09-05 ropa development GmbH Netzinfrastrukturkomponente, Verbundsystem mit einer Mehrzahl von Netzinfrastrukturkomponenten sowie Verwendung des Verbundsystems
DE102012210284A1 (de) * 2012-06-19 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Ladestation eines Elektrofahrzeugs
JP6226567B2 (ja) 2013-05-30 2017-11-08 株式会社日立アイイ−システム 電動車両用バッテリ充電システム
US10520966B2 (en) 2014-06-20 2019-12-31 General Electric Company System and method of power control for an energy storage charging station
JP2016012983A (ja) 2014-06-30 2016-01-21 株式会社日立製作所 蓄電設備監視装置及び方法
EP3175529B1 (en) * 2014-07-31 2019-01-09 ABB Schweiz AG System for charging battery of electric vehicle
EP3251076A1 (de) * 2015-01-29 2017-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur verbesserung der auslastung eines niederspannungsnetzes
US10585445B2 (en) * 2015-02-02 2020-03-10 Opus One Solutions Energy Corporation Systems and methods for volt/VAR control in electric power management and automation systems
RU2623621C1 (ru) 2015-12-02 2017-06-28 Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Центра и Приволжья" Система для обмена энергией с электротранспортным средством

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1732606A (zh) * 2002-11-04 2006-02-08 约万·贝比克 混合功率流控制器和方法
JP2011211891A (ja) * 2010-03-11 2011-10-20 Chugoku Electric Power Co Inc:The 充電システム、及び、充電システムにおける充電方法
CN105186549A (zh) * 2015-10-27 2015-12-23 中广核太阳能开发有限公司 一种基于直流微电网的v2g系统
CN106532774A (zh) * 2016-12-07 2017-03-22 湖南铁路科技职业技术学院 一种电动车辆接入多微电网电力分配系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钟亚娇: ""EV充电站微网为区域配电网提供UPQC功能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(工程科技II辑),2016年第07期》 *
钟亚娇: ""EV充电站微网为区域配电网提供UPQC功能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(工程科技II辑),2016年第07期》, 15 July 2016 (2016-07-15), pages 27 - 31 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112319298A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法
CN112319298B (zh) * 2020-11-04 2022-07-15 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190135538A (ko) 2019-12-06
CA3060322C (en) 2022-09-27
EP3613118A1 (de) 2020-02-26
JP2020518215A (ja) 2020-06-18
BR112019021973A2 (pt) 2020-05-05
US11192465B2 (en) 2021-12-07
DE102017108562A1 (de) 2018-10-25
CA3060322A1 (en) 2018-10-25
JP6995138B2 (ja) 2022-01-14
WO2018193097A1 (de) 2018-10-25
US20210039516A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110546843A (zh) 用于给多个电动车辆、尤其电动汽车充电的充电站
JP6952791B2 (ja) 充電ステーションを動作させる方法
EP3664245B1 (en) Control system and control method for parallel converter system
CN102379076B (zh) 多端hvdc电力传输网络中的dc电压补偿
CN107104439B (zh) 一种带多直流子网的混合微电网系统及控制方法
CN104578151B (zh) 大型光伏电站并网逆变器无功与电压控制方法
US10389125B2 (en) Expanded reactive following for distributed generation and loads of other reactive controller(s)
US20130131878A1 (en) Reactive Following for Distributed Generation and Loads of Other Reactive Controller(s)
US20060114642A1 (en) Systems and methods for integrated VAR compensation and hydrogen production
US8972068B2 (en) Operation of a power generator in a power supply network
CN104993516A (zh) 一种基于光伏发电单元的微网系统
CN112005460A (zh) 供电设备
Gaigowal et al. Distributed power flow controller using single phase DSSC to realize active power flow control through transmission line
Khushoo et al. DC microgrid-A short review on control strategies
US20240162705A1 (en) Method for operating an energy supply system, device for exchanging electrical power in an energy supply system, and energy supply system
Bebic et al. The hybrid power flow controller-a new concept for flexible AC transmission
CN109314395A (zh) 与多个可再生能源发电厂的互连有关的改进
US11563383B2 (en) Device for connecting a sub-network to an alternating voltage network and method for controlling an electrical power
CN104426159B (zh) 一种三极直流输电协调控制方法
Chamana et al. Impact of smart inverter control with PV systems on voltage regulators in active distribution networks
EP4138251A1 (en) Power supply system
DE102014001537A1 (de) Optimiertes Gebäudetechnik-Energiemanagementsystem
US20180358808A1 (en) Device And Method For Controlling A Load Flow In An Alternating-Voltage Network
US11368022B2 (en) Device and method for controlling a load flow in an alternating-voltage network
CN207166135U (zh) 一种远程分布式直流供电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination