CN115378113A - 防闪断系统和方法 - Google Patents

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CN115378113A CN202210956543.5A CN202210956543A CN115378113A CN 115378113 A CN115378113 A CN 115378113A CN 202210956543 A CN202210956543 A CN 202210956543A CN 115378113 A CN115378113 A CN 115378113A
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charging
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田雨
程刚
周杨
宋亚滨
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Chengdu Dongxu Intelligent Technology Co ltd
Beijing Yuanda Xinda Technology Co Ltd
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Chengdu Dongxu Intelligent Technology Co ltd
Beijing Yuanda Xinda Technology Co Ltd
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Abstract

本公开涉及一种防闪断系统和方法。该防闪断系统包括防闪断设备、变电设备和充电站；防闪断设备包括双向AC/DC变换电路、储能单元、控制单元；双向AC/DC变换电路和变电设备的输入端连接，双向AC/DC变换电路、储能单元、和控制单元相互连接，控制单元与充电站连接，输入端与电网连接，变电设备与充电站连接；控制单元用于根据输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过储能单元为充电站提供能量。如此，在电网闪断或电压骤降时，可以由储能单元提供能量，不间断地为充电站内正在充电的设备提供电能，以防止给充电站内设备及站内人员人身安全带来伤害。

Description

防闪断系统和方法
技术领域
本公开涉及电力设施领域，具体地，涉及一种防闪断系统和方法。
背景技术
随着电动汽车应用越来越普及，市场对充电站的需求也越来越大，充电站的需求越大对电网的挑战也就越大，这就对充电站的智能化控制和运行可靠性提出了更高的要求。
根据美国电科院对电能质量检测分析收集的数据表明，用户遭受电能质量事故92％是由电压骤降和电压瞬时中断(持续时间小于2S)引起的。欧洲“莱昂纳多电能质量工作组(LPQI)”发布的报告显示，一年因电能造成的损失高达上千欧元，其中电压骤降(包括短时电压中断)造成的损失站到样本总损失的60％。对于电动车充电站突然的电网闪断会造成整个系统的瞬间瘫痪，比如正在使用的充电桩会瞬间掉电，突然的掉电会对电动汽车造成损害甚至燃烧，目前很多电动汽车车主在充电的同时会在车内休息，锂电池只需3～5S即可燃烧起来，快速燃烧造成人身的损害，突然的掉电还会对充电桩内部器件及线路造成损害。
发明内容
本公开的目的是提供一种防闪断系统和方法，以防止充电站电网闪断或电压骤降至要求范围外给充电站内设备及站内人员人身安全带来伤害。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种防闪断系统，所述防闪断系统包括防闪断设备、变电设备和充电站；
所述防闪断设备包括双向AC/DC变换电路、储能单元、控制单元；所述双向AC/DC变换电路和所述变电设备的输入端连接，所述双向AC/DC变换电路、所述储能单元、和所述控制单元相互连接，所述控制单元与所述充电站连接，所述输入端与电网连接，所述变电设备与所述充电站连接；
所述双向AC/DC变换电路，用于实现交流电和直流电之间转换；
所述控制单元用于根据所述输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向所述双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过所述储能单元为所述充电站提供能量。
可选地，所述根据所述输入端的电压信息，确定电网运行状态，包括：
若所述电压信息小于电压阈值，则确定所述电网运行处于异常状态。
可选地，所述控制单元还用于在电网运行处于异常状态的情况下，根据所述充电站的实际使用功率，确定所述储能单元的需求输出电能；根据所述需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述储能单元输出的直流电转换为交流电，为所述充电站提供能量。
可选地，所述控制单元还用于在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若所述充电站的实际使用功率小于所述变电设备提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述输入端的交流电转换为直流电，对所述储能单元进行充电，直至所述电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
可选地，所述控制单元还用于若自确定所述电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至充电站；
其中，所述充电站包括至少一个充电桩，所述故障信息用于指示所述充电站中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制所述充电站中的充电桩关机。
可选地，所述控制单元还用于根据每一所述充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，所述电力信息包括电流和电压。
可选地，所述储能单元包括电池管理系统以及电池簇，所述电池管理系统与所述电池簇连接，所述电池簇中包括至少一个电池；
所述电池簇中的电池数量是根据所述充电站的额定最大功率和预设的支持时长确定的，其中，所述支持时长为所述储能单元能够为所述充电站持续提供电能的时长。
可选地，所述储能单元还包括消防系统和温控系统中的至少一者；
所述消防系统，与所述电池簇和所述电池管理系统连接，用于避免所述储能单元发生火情；
所述温控系统，与所述电池簇和所述电池管理系统连接，包括空调、加热器或水冷器，用于控制电池温度，使电池处于最佳工作温度范围。
可选地，所述控制单元包括信号采集通道，所述信号采集通道包括相连接的分压电路和模数转换电路；
所述分压电路与所述输入端连接，用于降低所述输入端的电压；
所述模数转换电路，用于将模拟信号变成数字信号，以得到输入所述控制单元的所述电压信息。
可选地，所述信号采集通道还包括差分放大电路，连接在所述分压电路和模数转换电路之间，用于放大所述分压电路输出的电压。
可选地，所述双向AC/DC变换电路包括依次连接的预充电电路、驱动电路、三相桥式全控电路、电容；
所述预充电电路与所述输入端连接，用于限制电流；
所述驱动电路，用于响应于所述控制单元下发的驱动指令，控制所述双向AC/DC变换电路工作；
所述三相桥式全控电路，用于实现所述直流电和所述交流电的相互转换；
所述电容，与直流母线并联，用于降低所述直流母线的尖峰电压。
可选地，所述防闪断设备还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述双向AC/DC变换电路、所述输入端之间，用于抑制电网侧的冲击电流，抑制电流谐波。
可选地，所述防闪断设备还包括开关，所述开关与所述输入端连接，用于控制所述防闪断设备与所述变电设备的电气连接状态。
本公开第二方面提供一种防闪断方法，所述方法包括：
根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态；
响应于确定电网运行处于异常状态，向防闪断设备中的双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过储能单元为充电站提供能量；
其中，所述双向AC/DC变换电路，用于实现交流电和直流电之间转换。
可选地，所述根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态，包括：
若所述电压信息小于电压阈值，则确定所述电网运行处于异常状态。
可选地，所述方法还包括：
在电网运行处于异常状态的情况下，根据所述充电站的实际使用功率，确定所述储能单元的需求输出电能；根据所述需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述储能单元输出的直流电转换为交流电，为所述充电站提供能量。
可选地，所述方法还包括：
在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若所述充电站的实际使用功率小于所述变电设备提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述输入端的交流电转换为直流电，对所述储能单元进行充电，直至所述电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
可选地，所述方法还包括：
若自确定所述电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至充电站；
其中，所述充电站包括至少一个充电桩，所述故障信息用于指示所述充电站中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制所述充电站中的充电桩关机。
可选地，所述方法还包括：
根据每一所述充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，所述电力信息包括电流和电压。
可选地，所述储能单元包括电池管理系统以及电池簇，所述电池簇中包括至少一个电池；所述方法还包括：
根据所述充电站的额定最大功率和预设的支持时长，确定所述电池簇中的电池数量，其中，所述支持时长为所述储能单元能够为所述充电站持续提供电能的时长。
通过上述技术方案，在设计与充电站连接的包括防闪断设备和变电设备的新的拓扑结构的基础上，使得充电站能够从电网或防闪断设备中获取能量。在防闪断设备内部新的拓扑结构的基础上，防闪断设备的控制单元可根据变电设备输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过储能单元为充电站提供能量。如此，在电网闪断或电压骤降时，可以由储能单元提供能量，不间断地为充电站内正在充电的设备提供电能，以防止电网闪断或电压骤降给充电站内正在充电的设备及站内人员的人身安全带来伤害。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施例提供的防闪断系统的结构框图。
图2是本公开一示例性实施例提供的防闪断系统的拓扑结构图。
图3是本公开一示例性实施例提供的输入端电压的采集拓扑图。
图4是本公开一示例性实施例提供的防闪断方法的流程图。
图5是本公开一示例性实施例提供的储能单元放电的流程图。
图6是本公开一示例性实施例提供的储能单元充电的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
图1是本公开一示例性实施例提供的防闪断系统的结构框图。如图1所示，该防闪断系统10包括防闪断设备11、变电设备12和充电站13；
防闪断设备11包括双向AC/DC变换电路111、储能单元112、控制单元113；双向AC/DC变换电路111和变电设备12的输入端连接，双向AC/DC变换电路111、储能单元112、和控制单元113相互连接，控制单元113与充电站13连接，输入端与电网连接，变电设备12与充电站13连接；
双向AC/DC变换电路111，用于实现交流电和直流电之间转换；
控制单元113用于根据输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向双向AC/DC变换电路111下发第一驱动指令，以通过储能单元112为充电站13提供能量。
示例性地，电网电压通常为10kV或35kV，通过变电设备12为充电站13提供电能。变电设备12可以为箱式变电站，箱式变电站由高压进线柜、变压器、计量柜、出线柜和补偿柜组成，电网10kV或35kV进线经高压进线柜后，由变压器将其变换为充电桩使用的380Vac，变换后的低压电经出线柜，供充电站13的充电桩使用。输入端与电网连接，输入端的电压即为电网电压。
示例性地，双向AC/DC变换电路111在无需进行交流电和直流电转换的过程中处于待机状态。电压信息可以通过电压传感器采集。储能单元112中的储能元件可以为多个电池。
通过上述技术方案，在设计与充电站13连接的包括防闪断设备11和变电设备12的新的拓扑结构的基础上，使得充电站13能够从电网或防闪断设备11中获取能量。在防闪断设备11内部新的拓扑结构的基础上，防闪断设备11的控制单元113可根据变电设备12输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向双向AC/DC变换电路111下发第一驱动指令，以通过储能单元112为充电站13提供能量。如此，在电网闪断或电压骤降时，可以由储能单元112提供能量，不间断地为充电站13内正在充电的设备提供电能，以防止电网闪断或电压骤降给充电站13内正在充电的设备及站内人员的人身安全带来伤害。
在一可选的实施例中，根据输入端的电压信息，确定电网运行状态，可包括：
若电压信息小于电压阈值，则确定电网运行处于异常状态。
示例性地，电压阈值可以被预先设置。若电网闪断或电压骤降会导致采集到的电压骤降，因此，可通过比较采集到的电压信息和电压阈值，确定电网运行状态。若电压信息不小于电压阈值，则可确定电网运行处于正常状态，充电站13可继续保持当前状态运行，此时由电网为充电站13提供电能；若电压信息小于电压阈值，则可确定电网运行处于异常状态，通过储能单元112为充电站13提供能量。
在一可选的实施例中，双向AC/DC变换电路111可包括依次连接的预充电电路、驱动电路、三相桥式全控电路、电容；
预充电电路与输入端连接，用于限制电流；
驱动电路，用于响应于控制单元113下发的驱动指令，控制双向AC/DC变换电路111工作；
三相桥式全控电路，用于实现直流电和交流电的相互转换；
电容，与直流母线并联，用于降低直流母线的尖峰电压。
示例性地，在给储能单元112充电的过程中，可以通过预充电电电路限制电流，防止瞬间过流对电容及线路造成损害。
在一可选的实施例中，控制单元113还可以用于在电网运行处于异常状态的情况下，根据充电站13的实际使用功率，确定储能单元112的需求输出电能；根据需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制双向AC/DC变换电路111，将储能单元112输出的直流电转换为交流电，为充电站13提供能量。
示例性地，充电站13可由充电桩以及配套设施组成，配套设施可包括休息室、值班室、卫生间等。充电站13中的充电桩以及配套设备与箱式变压器的低压侧相连，用于获取电能。充电站13的实际使用功率除了可以用于通过充电桩为正在充电的设备(如电动汽车)提供能量，还可用于为上述配套设备提供维持正常运转所需的能量。因此，可根据充电站13的实际使用功率，确定储能单元112的需求输出电能。
可以预先设置需求输出电能与充电效率的对应关系，通过确定的需求输出电能，确定充电效率，以进一步生成第一驱动指令。例如，若当前需求输出电能为A，通过上述对应关系确定与当前需求输出电能对应的充电效率为2C，则可以2C放电给充电站13提供电能。
第一驱动指令可以为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信息，通过对脉冲的宽度进行调制，实现对双向AC/DC变换电路111中的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)工作状态的控制，以将储能单元112输出的直流电转换为交流电，为充电站13提供能量。
如此，可确保储能单元112输出的电能能够代替电网为充电站13提供所需能量。
在一优选的实施例中，在获取充电站13的实际使用功率前，可以对防闪断系统10进行自检，以确保防闪断系统10能够正常运行。
在一可选的实施例中，控制单元113还可以用于在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若充电站13的实际使用功率小于变电设备12提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制双向AC/DC变换电路111，将输入端的交流电转换为直流电，对储能单元112进行充电，直至电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
示例性地，SOC(State of Charge，电池荷电状态)是用来反映电池的剩余容量状况的物理量。第一SOC阈值可以被预先设置，例如，可以被设置为80％；第二SOC阈值同样可以被预先设置，例如，可以被设置为100％。若充电站13的实际使用功率小于变电设备12提供的功率，则可确定在维持充电站13正常运转的前提下，电网所提供的电能仍有余力为储能单元112充电。为确保在电网闪断或电压骤降时，储能装置能够有足够的能量确保充电站13的运行，可在电池SOC低于第一SOC阈值，且充电站13的实际使用功率小于变电设备12提供的功率的情况下，通过电网为储能单元112充电，例如，以1C充电给储能单元112充电，直至电池SOC达到100％停止充电。
第二驱动指令可以为PWM信息，通过对脉冲的宽度进行调制，实现对双向AC/DC变换电路111中的IGBT工作状态的控制，以将输入端的交流电(即电网所提供的能量)转换为直流电，对储能单元112进行充电。
在一优选的实施例中，在获取电池SOC前，可以对防闪断系统10进行自检，以确保防闪断系统10能够正常运行。
在一可选的实施例中，控制单元113还可以用于若自确定电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将故障信息发送至充电站13。
其中，充电站13包括至少一个充电桩，故障信息用于指示充电站13中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制充电站13中的充电桩关机。
其中，控制单元113可用于根据每一充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，电力信息可包括电流和电压。
图2是本公一示例性实施例提供的防闪断系统的拓扑结构图，为确保防闪断系统10的运行，可控制图2中的所有的开关处于闭合状态，假设充电站13内包括10个充电桩，其编号分别为Ni(i＝1～10)，控制单元113可通过与充电桩的通讯获取处于工作状态的充电桩的使用编号，并且通过模拟量采集获取该充电桩的使用电流及电压信息。其中，可通过霍尔传感器采集电流，可通过电压传感器采集电压。
时长阈值可以被预先设置，例如，可以被设置为T1。若自确定电网运行处于异常状态起的时长达到T1，且电网运行仍处于异常状态，控制单元113则可给充电站13发送故障信息，若该充电桩正处于工作状态，则可控制该充电桩关闭充电功能，之后控制该充电桩关机；若该充电桩未处于工作状态，则可控制该充电桩关机。防闪断设备11检测到充电桩全部关机后可停止电能的输出(结束放电)。
若自确定电网运行处于异常状态起的时长未达到T1时，检测到的电压信息不小于电压阈值，则可确定电网恢复正常运行状态，可控制防闪断设备11停止供电，由电网供电，无需人工操作重新充电，可提高效率，减少人工操作的需求。
如此，通过故障信息，一方面可以防止在电网闪断或电压骤降期间，有人使用之前未处于工作状态的充电桩给电动汽车充电，增加防闪断设备11电能的消耗；另一方面，避免了突然掉电带来的损害。例如，夏天持续高温，很多区域都会拉闸限电，突然掉电充电桩的锁止功能来不及释放，会将正在充电的车辆锁住，致使充电插头无法从充电接口拔出，影响车辆的正常使用，强制性拔出会破坏车辆充电座和充电插头，加入防闪断设备11可在充电桩断电前关闭充电功能，也就不会因充电开启锁止功能，即使突然断电充电插头也可正常拔出。
在一可选的实施例中，储能单元112包括电池管理系统以及电池簇，电池管理系统与电池簇连接，电池簇中包括至少一个电池；
电池簇中的电池数量是根据充电站13的额定最大功率和预设的支持时长确定的，其中，支持时长为储能单元112能够为充电站13持续提供电能的时长。
示例性地，支持时长可以根据当地电网闪断时间灵活配置，例如，若当地电网闪断时间通常为10s，则可对10s进行一定的延长，以确保储能单元112能够为需要充电设备提供足够的能量。电池管理系统，可智能化管理及维护各个电池，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命。并且控制单元113可与电池管理系统建立通讯连接，实时获取电池电压、SOC、电池仓温度等信息。
电池簇中的电池可以为钛酸锂电池，其相较于磷酸铁锂和三元锂电池具有更高的放电倍率，相同情况下能够减少电池组的使用数量，避免了投入过多的储能电池，造成资源的浪费。
假设该充电站13为标准充电站，该充电站13拥有10个120kW双枪充电桩，该充电站13其它配套使用(如照明、监控)总功率为2kW，则可确定充电站13的额定最大功率为122KW。若支持时长被预设为60s，则可确定充电站13所需的电能为2.034kW·h，假设电池放电深度为60％，则可确定储能单元112总容量不低于3.39kW·h。进一步，考虑到电池衰减、效率等问题，可在一定程度上扩大储能单元112总容量，例如，将其扩大至4.24kW·h。假设单体电芯规格为3.20V/10Ah，则可确定储能单元112总压为424v，进一步可以确定总压和单体电芯电压的比值(133)为单体电芯串联数。
相对于储充充电站上千度电量的配置，可通过储能单元112中少量的电池实现防电网闪断的功能。
在一可选的实施例中，储能单元112还可包括消防系统和温控系统中的至少一者；
消防系统，与电池簇和电池管理系统连接，用于避免储能单元112发生火情；
温控系统，与电池簇和电池管理系统连接，包括空调、加热器或水冷器，用于控制电池温度，使电池处于最佳工作温度范围。
在一可选的实施例中，控制单元113可包括信号采集通道，信号采集通道可包括相连接的分压电路31和模数转换电路33；
分压电路31与输入端连接，用于降低输入端的电压；
模数转换电路33，用于将模拟信号变成数字信号，以得到输入控制单元113的电压信息。
在一优选的实施例中，信号采集通道还可包括差分放大电路32，连接在分压电路31和模数转换电路33之间，用于放大分压电路输出的电压。
示例性地，信号采集通道可以为16位高速AD采集通道，用于实时监测电网电压波动，分压电路31可以为电阻串联分压。如图3所示，分压电路31可将输入端的电压转换为后级差分放大电路32输入的电压，差分放大电路32将输入的电压进行放大，并通过模数转换电路33将模拟信号变成数字信号，以得到输入控制单元113的电压信息。
在一可选的实施例中，防闪断设备11还可包括滤波电路，滤波电路连接在双向AC/DC变换电路111、输入端之间，用于抑制电网侧的冲击电流，抑制电流谐波。
示例性地，如图2所示，滤波电路可以为LCL滤波电路，以过滤高频分量，在一定程度上抑制电网侧的冲击电流，对AC/DC并网的电流谐波具有较好的抑制性能。
在一可选的实施例中，防闪断设备11还可包括开关，开关与输入端连接，用于控制防闪断设备11与变电设备12的电气连接状态。
当开关闭合，防闪断设备11处于正常工作状态。开关为图2中所示的K21。
本公开还提供一种防闪断方法。图4是本公开一示例性实施例提供的防闪断方法的流程图。该方法可以应用于防闪断设备11的控制单元113，如图4所示，该方法可以包括：
S401，根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态；
S402，响应于确定电网运行处于异常状态，向防闪断设备中的双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过储能单元为充电站提供能量。
其中，双向AC/DC变换电路，用于实现交流电和直流电之间转换。
如此，在电网闪断或电压骤降时，可以由储能单元代替电网提供能量，不间断地为充电站内正在充电的设备提供电能，以防止电网闪断或电压骤降给充电站内正在充电的设备及站内人员的人身安全带来伤害。
在一可选的实施例中，在S401中，根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态，可包括：
若电压信息小于电压阈值，则确定电网运行处于异常状态。
示例性地，若电网闪断或电压骤降会导致采集到的电压骤降，因此，可通过比较采集到的电压信息和电压阈值，确定电网运行状态。以电网运行处于异常状态时，通过储能单元为充电站提供能量，不间断地为充电站内正在充电的设备提供电能。
在一可选的实施例中，本公开提供的防闪断方法还可以包括：
在电网运行处于异常状态的情况下，根据充电站的实际使用功率，确定储能单元的需求输出电能；根据需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制双向AC/DC变换电路，将储能单元输出的直流电转换为交流电，为充电站提供能量。
如此，根据充电站的实际使用功率，确定储能单元的需求输出电能，可确保储能单元输出的电能能够代替电网为充电站提供所需能量。
在一可选的实施例中，本公开提供的防闪断方法还可以包括：
若自确定电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将故障信息发送至充电站；
其中，充电站包括至少一个充电桩，故障信息用于指示充电站中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制充电站中的充电桩关机。
其中，可根据每一充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，电力信息包括电流和电压。
如此，通过故障信息一方面可以防止在电网闪断或电压骤降期间，有人使用充电桩给电动汽车充电，增加防闪断设备电能的消耗；另一方面，避免了突然掉电带来的损害(如突然掉电导致锁止功能未关闭，充电插头无法正常拔出)。
在一优选的实施例中，在获取充电站的实际使用功率前，可以对防闪断系统进行自检，以确保防闪断系统能够正常运行。
图5是本公开一示例性实施例提供的储能单元放电的流程图。通过该图5，可以更为清晰地了解本公开提供的储能单元放电的实现过程。如图5所示，该方法可以包括S501至S507。
S501，判断防闪断系统自检是否通过。若否，则重新执行S501的步骤；若是，则执行S502。
示例性地，若自检未通过的次数达到次数阈值，在重新执行S501的步骤的同时，可将自检失败的信息发送至充电站的检测系统，以提示工作人员对防闪断系统进行检修。其中，次数阈值可以被预先设置，例如，可以被设置为3次。
S502，获取充电站的实际使用功率。
S503，判断输入端的电压信息是否小于电压阈值。若否，则结束储能单元放电流程；若是，则执行S504。
S504，确定电网运行处于异常状态，根据充电站的实际使用功率，确定储能单元的需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制储能单元放电，为充电站提供所需能量。
S505，判断在时长阈值内，输入端的电压信息是否小于电压阈值。若否，则执行S507；若是，则执行S506。
S506，若自确定电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将故障信息发送至充电站，以控制充电桩有序停电。
S507，停止放电。
如此，在电网闪断或电压骤降时，可以由储能单元代替电网提供能量，不间断地为充电站内正在充电的设备提供电能，以防止电网闪断或电压骤降给充电站内正在充电的设备及站内人员的人身安全带来伤害。故障信息一方面可以防止在电网闪断或电压骤降期间，有人使用充电桩给电动汽车充电，增加防闪断设备电能的消耗；另一方面，避免了突然掉电带来的损害，例如，突然掉电导致锁止功能未关闭，充电插头无法正常拔出。
在一可选的实施例中，本公开提供的防闪断方法还可以包括：
在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若充电站的实际使用功率小于变电设备提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制双向AC/DC变换电路，将输入端的交流电转换为直流电，对储能单元进行充电，直至电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
如此，为确保在电网闪断或电压骤降时，储能装置能够有足够的能量确保充电站的运行。图6是本公开一示例性实施例提供的储能单元充电的流程图。通过该图6，可以更为清晰地了解本公开提供的储能单元充电的实现过程。如图6所示，该方法可以包括S601至S606。
S601，判断防闪断系统自检是否通过。若否，则退出充电流程；若是，则执行S602。
示例性地，若自检未通过，在退出充电流程的同时，可将自检失败的信息发送至充电站的检测系统，以提示工作人员对防闪断系统进行检修。
S602，判断电池SOC是否低于第一SOC阈值。若否，则重新执行S602的步骤；若否，则执行S603。
S603，判断充电站的实际使用功率是否小于变电设备提供的功率。若否，则退出充电流程；若是，则执行S604。
S604，生成第二驱动指令，以控制双向AC/DC变换电路，将输入端的交流电转换为直流电，对储能单元进行充电。
S605，判断电池SOC是否达到第二SOC阈值。若否，则继续执行S604的步骤；若是，则执行S606。
S606，确定充电完成，结束充电流程。
在一可选的实施例中，储能单元包括电池管理系统以及电池簇，电池簇中包括至少一个电池，本公开提供的防闪断方法还可以包括：
根据充电站的额定最大功率和预设的支持时长，确定电池簇中的电池数量，其中，支持时长为储能单元能够为充电站持续提供电能的时长。
如此，相对于储充充电站上千度电量的配置，可通过储能单元中少量的电池实现防电网闪断的功能。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (20)

1.一种防闪断系统，其特征在于，所述防闪断系统包括防闪断设备、变电设备和充电站；
所述防闪断设备包括双向AC/DC变换电路、储能单元、控制单元；所述双向AC/DC变换电路和所述变电设备的输入端连接，所述双向AC/DC变换电路、所述储能单元、和所述控制单元相互连接，所述控制单元与所述充电站连接，所述输入端与电网连接，所述变电设备与所述充电站连接；
所述双向AC/DC变换电路，用于实现交流电和直流电之间转换；
所述控制单元用于根据所述输入端的电压信息，确定电网运行状态；响应于确定电网运行处于异常状态，向所述双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过所述储能单元为所述充电站提供能量。
2.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述根据所述输入端的电压信息，确定电网运行状态，包括：
若所述电压信息小于电压阈值，则确定所述电网运行处于异常状态。
3.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述控制单元还用于在电网运行处于异常状态的情况下，根据所述充电站的实际使用功率，确定所述储能单元的需求输出电能；根据所述需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述储能单元输出的直流电转换为交流电，为所述充电站提供能量。
4.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述控制单元还用于在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若所述充电站的实际使用功率小于所述变电设备提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述输入端的交流电转换为直流电，对所述储能单元进行充电，直至所述电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
5.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述控制单元还用于若自确定所述电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至充电站；
其中，所述充电站包括至少一个充电桩，所述故障信息用于指示所述充电站中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制所述充电站中的充电桩关机。
6.根据权利要求5所述的防闪断系统，其特征在于，所述控制单元还用于根据每一所述充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，所述电力信息包括电流和电压。
7.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述储能单元包括电池管理系统以及电池簇，所述电池管理系统与所述电池簇连接，所述电池簇中包括至少一个电池；
所述电池簇中的电池数量是根据所述充电站的额定最大功率和预设的支持时长确定的，其中，所述支持时长为所述储能单元能够为所述充电站持续提供电能的时长。
8.根据权利要求7所述的防闪断系统，其特征在于，所述储能单元还包括消防系统和温控系统中的至少一者；
所述消防系统，与所述电池簇和所述电池管理系统连接，用于避免所述储能单元发生火情；
所述温控系统，与所述电池簇和所述电池管理系统连接，包括空调、加热器或水冷器，用于控制电池温度，使电池处于最佳工作温度范围。
9.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述控制单元包括信号采集通道，所述信号采集通道包括相连接的分压电路和模数转换电路；
所述分压电路与所述输入端连接，用于降低所述输入端的电压；
所述模数转换电路，用于将模拟信号变成数字信号，以得到输入所述控制单元的所述电压信息。
10.根据权利要求9所述的防闪断系统，其特征在于，所述信号采集通道还包括差分放大电路，连接在所述分压电路和所述模数转换电路之间，用于放大所述分压电路输出的电压。
11.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述双向AC/DC变换电路包括依次连接的预充电电路、驱动电路、三相桥式全控电路、电容；
所述预充电电路与所述输入端连接，用于限制电流；
所述驱动电路，用于响应于所述控制单元下发的驱动指令，控制所述双向AC/DC变换电路工作；
所述三相桥式全控电路，用于实现所述直流电和所述交流电的相互转换；
所述电容，与直流母线并联，用于降低所述直流母线的尖峰电压。
12.根据权利要求1所述的防闪断系统，其特征在于，所述防闪断设备还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述双向AC/DC变换电路、所述输入端之间，用于抑制电网侧的冲击电流，抑制电流谐波。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的防闪断系统，其特征在于，所述防闪断设备还包括开关，所述开关与所述输入端连接，用于控制所述防闪断设备与所述变电设备的电气连接状态。
14.一种防闪断方法，其特征在于，所述方法包括：
根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态；
响应于确定电网运行处于异常状态，向防闪断设备中的双向AC/DC变换电路下发第一驱动指令，以通过储能单元为充电站提供能量；
其中，所述双向AC/DC变换电路，用于实现交流电和直流电之间转换。
15.根据权利要求14所述的防闪断方法，其特征在于，所述根据变电设备的输入端的电压信息，确定电网运行状态，包括：
若所述电压信息小于电压阈值，则确定所述电网运行处于异常状态。
16.根据权利要求14所述的防闪断方法，其特征在于，所述方法还包括：
在电网运行处于异常状态的情况下，根据所述充电站的实际使用功率，确定所述储能单元的需求输出电能；根据所述需求输出电能，生成第一驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述储能单元输出的直流电转换为交流电，为所述充电站提供能量。
17.根据权利要求14所述的防闪断方法，其特征在于，所述方法还包括：
在电池SOC低于第一SOC阈值的情况下，若所述充电站的实际使用功率小于所述变电设备提供的功率，则生成第二驱动指令，以控制所述双向AC/DC变换电路，将所述输入端的交流电转换为直流电，对所述储能单元进行充电，直至所述电池SOC达到第二SOC阈值停止充电。
18.根据权利要求14所述的防闪断方法，其特征在于，所述方法还包括：
若自确定所述电网运行处于异常状态起的时长达到时长阈值，且电网运行仍处于异常状态，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至充电站；
其中，所述充电站包括至少一个充电桩，所述故障信息用于指示所述充电站中处于工作状态的充电桩关闭充电功能，之后控制所述充电站中的充电桩关机。
19.根据权利要求18所述的防闪断方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据每一所述充电桩的电力信息，确定该充电桩是否处于工作状态，其中，所述电力信息包括电流和电压。
20.根据权利要求14所述的防闪断方法，其特征在于，所述储能单元包括电池管理系统以及电池簇，所述电池簇中包括至少一个电池；所述方法还包括：
根据所述充电站的额定最大功率和预设的支持时长，确定所述电池簇中的电池数量，其中，所述支持时长为所述储能单元能够为所述充电站持续提供电能的时长。
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