CN203166542U - 电动汽车与可再生能源的互补系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电动汽车与可再生能源的互补系统(100)，其包括：交流配电网(1)、电动汽车(2)、可再生能源系统(3)、交直流变换系统(4)和接收其转换电能的智能协调控制系统(5)；所述交流配电网和所述电动汽车分别接入所述智能协调控制系统，所述可再生能源系统通过所述交直流变换系统接入所述智能协调控制系统，所述智能协调控制系统协调控制调节后为居民提供用电服务。本实用新型提供的电动汽车与可再生能源的互补系统，解决了如何利用电动汽车作为负荷及电源的双重特性构建一种系统既能解决偏远地区居民供电可靠性的问题，又可以解决可再生能源消纳难的问题，并且通过有序控制可以实现对电网的削峰填谷。
Description
技术领域
本实用新型属于系能源汽车领域，具体涉及一种电动汽车与可再生能源的互补系统。
背景技术
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。
随着全球化石能源的持续短缺及环境问题的日益严峻，大力发展绿色交通、开发可再生能源成为破解能源危机，实现低碳发展的重要手段。各国政府纷纷通过节能与新能源汽车产业发展规划的法案，到2020年时，新能源汽车将成为汽车成员的重要组成部分。
电动汽车是新能源汽车的重要组成之一。其中，电动汽车作为移动式储能单元，一方面可以为人们带来便捷的出行方式，另一方面可以成为消纳新能源的重要手段，因此开展电动汽车与新能源的互动不仅可以汽车消耗化石能源问题，同时规模化电动汽车参与互动将提高新能源的消纳能力，带来巨大的经济和社会效益。新能源发电的间歇性、波动性和电动汽车的随机性将对电网带来新的挑战和机遇，一方面可再生能源出力波动和能量密度分布不均匀、电动汽车随机无序接入会严重影响电网安全可靠经济运行；另一方面，新能源和电动汽车在时空分布上呈现良好的互补特性，充分利用电动汽车移动储能特性，可以实现削峰填谷，大大提高电网对新能源的吸收消纳能力。
目前国内外在电动汽车与可再生能源互补技术方面的研究较少，如何将两者有效结合起来，提高电动汽车电能供给的可靠性及电网对可再生能源的消纳能力，将是推动未来电动汽车与可再生能源发展的有效助力。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种电动汽车与可再生能源的互补系统，将电动汽车与可再生能源互补技术有机的结合起来，提高电动汽车电能供给的可靠性及电网对可再生能源的消纳能力。
为实现上述目的，本实用新型提供一种(100)，其包括：交流配电网(1)、电动汽车(2)和可再生能源系统(3)；其特征在于，所述互补系统包括：交直流变换系统(4)和接收其转换电能的智能协调控制系统(5)；所述交流配电网和所述电动汽车分别接入所述智能协调控制系统，所述可再生能源系统通过所述交直流变换系统接入所述智能协调控制系统，所述智能协调控制系统协调控制调节后为居民提供用电服务。
本实用新型提供的优选技术方案中，所述交流配电网，向居民以及所述电动汽车提供电能，且接纳所述可再生能源系统和所述电动汽车反向供给的电能。
本实用新型提供第二的优选技术方案中，所述电动汽车，包括：充放电机和蓄电池；蓄电池将所述可再生能源系统和所述交流配电网的能量进行储存，且在需要的时候将电能分别反馈给所述交流配电网和居民。
本实用新型提供第三的优选技术方案中，所述可再生能源系统利用的可再生能源包括：风能和太阳能。
本实用新型提供第四的优选技术方案中，所述交直流变换系统，包括：AC/AC变换器、DC/AC变换器、和分别与所述AC/AC变换器和所述AC/AC变换器连接的反向截止装置，所述AC/AC变换模块和所述DC/AC变换模块将可再生能源的电能转换成交流配电网、电动汽车和居民适用的交流电能；所述反向截止装置，由二极管组成。
本实用新型提供第五的优选技术方案中，所述智能控制协调系统，包括：执行模块、控制模块、和通信模块；所述通信模块分别与所述交流配电网、所述电动汽车和所述可再生能源系统通讯；所述控制模块根据所述交流配电网、所述电动汽车和所述可再生能源系统三者之间的状态，制定控制策略，向所述执行模块发出动作指令；所述执行模块执行所述控制模块的指令对互补系统内的供电模式进行改变。
本实用新型提供第六的优选技术方案中，所述执行模块，包括电开关和断路器。
本实用新型提供第七的优选技术方案中，所述控制模块，采用型号为LPC2214的芯片。
本实用新型提供第八的优选技术方案中，所述通信模块，采用型号为CM320的芯片。
与现有技术比，本实用新型提供的一种电动汽车与可再生能源的互补系统，解决了如何利用电动汽车作为负荷及电源的双重特性构建一种系统既能解决偏远地区居民供电可靠性的问题，又可以解决可再生能源消纳难的问题，并且通过有序控制可以实现对电网的削峰填谷；而且，本系统通过将交流配电网、电动汽车、可再生能源的有机结合及智能协调控制系统、交直流双向变换系统的设计，将交流配电网、电动汽车、可再生能源变为一个密不可分的小型微网；在此微网体系下一方面可以实现电动汽车与可再生能源对电网的交叉互补，从而实现电网的削峰填谷以及居民紧急电能的备用服务，保证了交流电网供电的可靠性；另一方面本系统可以为可再生能源供电系统提供电能的消纳服务以及为电网提供调频服务。本发明特别适用于有着丰富可再生能源的偏远地区使用，安装使用方便，并可以有效的解决居民用电户户通电能可靠性的问题；再者，本系统从提高电动汽车与可再生能源运行效率及经济运行角度出发，实用价值较高，经济效益显著，应用前景广阔。
附图说明
图1为电动汽车与可再生能源的互补系统的结构详图。
图2为交流配电网、可再生能源系统和电动汽车之间形成的能量内循环示意图。
图3为孤网运行条件下的电动汽车与可再生能源的互补系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电动汽车与可再生能源的互补系统(100)，其包括：交流配电网(1)、电动汽车(2)和可再生能源系统(3)、交直流变换系统(4)和接收其转换电能的智能协调控制系统(5)；所述交流配电网和所述电动汽车分别接入所述智能协调控制系统，所述可再生能源系统通过所述交直流变换系统接入所述智能协调控制系统，所述智能协调控制系统协调控制调节后为居民提供用电服务。
其中交流电网负责给居民家用电器以及电动汽车提供电能，并且负责接纳可再生能源以及电动汽车反向供给的电能。
可再生能源系统负责将风能以及光能转换为电能，通过交直流变换系统提供交流电能给交流配电网、电动汽车以及居民用电。
电动汽车包括充放电机以及蓄电池，蓄电池负责将可再生能源系统及交流配电网的能量进行储存，并且在需要的时候将电能反馈给交流配电网以及居民用电。
交直流变换系统包括AC/AC变换模块以及DC/AC变换模块，负责将可再生能源系统的电能转换成交流配电网、电动汽车以及居民用电适用的交流电能。并且交直流变换系统带反向截止装置，由二极管组成，反向截止装置分别与所述AC/AC变换模块和所述DC/AC变换模块连接，防止电能反向流入可再生能源系统。
智能控制协调系统包含执行模块、控制模块、及通信模块，负责将可再生能源、交流配电网、电动汽车三者之间的电能智能协调控制，以期达到对电网削峰填谷、对电动汽车有序充电、对居民可靠供电的目的。其中通信模块负责与交流配电网、电动汽车、可再生能源系统、上级监控系统通讯。控制模块负责根据交流配电网、电动汽车、可再生能源系统三者之间的状态或者上级监控系统的指定，制定控制策略，向执行模块发出动作指令。执行模块负责执行控制模块的指令对互补系统内的供电模式进行改变。
所述执行模块，包括电开关和断路器。所述控制模块，采用型号为LPC2214的芯片。所述通信模块，采用型号为CM320的芯片。
如图2所示，根据本系统的实施例可以看到本发明在交流配电网、可再生能源、电动汽车三者之间可以形成一个微电网下的能量内循环。
能量循环特征如下：
可再生能源通过交直流变换系统给交流配电网提供交流电源，完成交流配电网交流电能的补给；
可再生能源通过交直流变换系统给电动汽车提供交流电源，完成电动汽车交流电能的补给；
交流配电网为电动汽车提供交流电源，完成电动汽车交流电能的补给；
电动汽车为交流配电网提供交流电源，完成交流配电网的交流电源补给。
如图3所示，根据本发明的实施例本系统通过引入电动汽车及可再生能源使系统既可以脱离交流配电网孤网运行亦可以与交流配电网有效结合并网运行。
需要声明的是，本实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。
Claims (3)
1.一种电动汽车与可再生能源的互补系统(100)，其包括：交流配电网(1)、电动汽车(2)和可再生能源系统(3)；其特征在于，所述互补系统包括：交直流变换系统(4)和接收其转换电能的智能协调控制系统(5)；所述交流配电网和所述电动汽车分别接入所述智能协调控制系统，所述可再生能源系统通过所述交直流变换系统接入所述智能协调控制系统。
2.根据权利要求1所述的互补系统，其特征在于，所述电动汽车，包括：充放电机和蓄电池；蓄电池将所述可再生能源系统和所述交流配电网的能量进行储存，且在需要的时候将电能分别反馈给所述交流配电网和居民。
3.根据权利要求1所述的互补系统，其特征在于，所述交直流变换系统，包括：AC/AC变换器、DC/AC变换器、和分别与所述AC/AC变换器和所述AC/AC变换器连接的反向截止装置，所述AC/AC变换模块和所述DC/AC变换模块将可再生能源的电能转换成交流配电网、电动汽车和居民适用的交流电能；所述反向截止装置，由二极管组成。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2012
- 2012-08-28 CN CN201220430163.XU patent/CN203166542U/zh not_active Expired - Lifetime
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