CN205509548U - 一种高速公路新能源充电站 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高速公路新能源充电站，包括风力机、风力机配电柜、整流器、功率分配器、蓄电池、放电控制器、充电桩、逆变器、DC/DC变换器、光伏发电配电柜、光伏阵列。风力机将风能转换为交流电能，光伏阵列将太阳能直接转换为直流电能。风力发电产生的交流电能经过整流器整流后与光伏阵列产生的直流电能经过DC/DC变换器耦合与功率分配器连接，功率分配器根据充电桩与蓄电池的状态，分配充电功率。在风力发电与太阳能光伏发电都不能满足电动汽车充电需求时，放电控制器控制蓄电池放电，给充电桩供电。本实用新型将风力发电和太阳能光伏发电进行耦合，实现分布式充电站。可满足用户任何时间段的充电。

Description

一种高速公路新能源充电站
技术领域
本实用新型涉及一种高速公路新能源充电站，利用太阳能光伏发电与风力发电实现电动汽车充电，属于新能源技术领域。
背景技术
在某汽车公司上班的小王享受了双层福利——购置新能源车的福利以及公司提供的全免充电服务。不过，他每天都要在公司为爱车充电，家里租来的车位也不允许自己设置充电桩。而最让他烦恼的是，开着电动车出门，也要严格按照车上的行程来安排，“生怕没了电，只有推车的份”。据其介绍，广州其他公共场合鲜见适用的充电桩。“就像油站与汽车，电动车最需要的是充电桩。”小王说。去年5月，越秀区御东雅苑与特斯拉合作，在楼盘门口建了三个充电桩。保安李先生回忆，“几乎每天都有至少两辆车来这充电，有时还要排队”。不过在今年3月份因合同到期，充电桩被撤掉，很多车主开车来充电却发现没有充电桩，纷纷向保安抱怨。不过，近期以来，广州公共充电桩的建设也在加快之中。今年10月23日，广州市内最大汽车充电场在开发区春园东路的落成，充电场充电桩设计的充电能力为2000KVA，布置充电桩由8KW-120KW大小直流和交流35个，并配备有足够的充电车位，可同时容纳60台大客车和10台乘用车充电。电动汽车充电难，几乎是每个车主所面临的最难的问题。这也是制约电动汽车发展的重要因素。充电站与充电桩的建设受到政策、技术等多因素影响。其中，充电设备的高功率是制约发展的一个重要因素。太阳能与风力发电近年来得到飞速发展，然而这些电力很少并网，主要原因是这些电力不稳定。装机容量过高会影响电网的安全。如果将太阳能光伏发电与风力发电进行耦合，实现电动汽车充电供配电，一方面解决电动汽车的充电问题，另一方面解决太阳能与风力发电部稳定问题。本实用新型基于上述背景，实用新型一种太阳能光伏发电与风力发电技术联合供电，给电动汽车进行充电。
实用新型内容
实用新型目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型一种高速公路新能源充电站的目的是解决电动汽车充电难问题。
技术方案：一种高速公路新能源充电站,包括风力机（1）、风力机配电柜（2）、整流器（3）、功率分配器（4）、蓄电池（5）、放电控制器（6）、充电桩（7）、逆变器（8）、DC/DC变换器（9）、光伏发电配电柜（10）、光伏阵列（11）；
所述风力机（1）的电力输出与风力机配电柜（2）的输入连接，风力机配电柜（2）的输出与整流器（3）的输入连接，整流器（3）的输出与DC/DC变换器（9）的输出并联后与功率分配器（4）的输入连接，光伏阵列（11）的电力输出与光伏发电配电柜（10）的输入连接，光伏发电配电柜（10）的输出与DC/DC变换器（9）的输入连接，功率分配器（4）分两路输出，功率分配器（4）输出一与蓄电池（5）的充电端口连接，蓄电池（5）的放电端口与放电控制器（6）输入连接，放电控制器（6）的输出与逆变器（8）的输入连接，功率分配器（4）输出二与逆变器（8）的输入连接，逆变器（8）的输出与充电桩（7）的输入连接。
一种高速公路新能源充电站，其特征在于高速公路为南北方向时，充电站安装在高速公路两侧，光伏阵列（11）按倾角为5度安装，光伏阵列（11）的正面背对着高速公路；高速公路为东西方向时，光伏阵列（11）安装在高速公路的南侧，按固定倾角安装光伏阵列（11），固定倾角为充电站所在的纬度。
所述风力机（1）将风能转换为电能，主要由叶片、风力发电机、传动结构等构成，产生的交流电能送至风力机配电柜（2）中。
所述风力机配电柜（2）用于电能的供配电，设计要求要达到防雨、防高温等技术要求。
所述整流器（3）用于将风力机（1）产生的交流电能转换为直流电能。
所述功率分配器（4）由控制电路和电磁阀构成，根据充电桩（7）的电能需求和蓄电池（5）的荷电状态，分配充电功率。
所述蓄电池（5）由铅酸蓄电池组构成，设计容量大于2辆电动汽车充电需求的功率。
所述放电控制器（6）由单片机构成，用于控制蓄电池（5）的放电。
所述充电桩（7）为交流充电桩，充电站中可设计多个充电桩，将电能给电动汽车充电。
所述逆变器（8）用于将电力发电和太阳能光伏发电得到的直流电能逆变为交流电能，以满足充电桩（7）的电能技术要求。
所述DC/DC变换器（9）用于将光伏发电的直流电能进行直流斩波变换，使得光伏发电输出的直流电能与整流器（3）的输出电能一致，以便电能耦合。
所述光伏发电配电柜（10）用于将光伏阵列（11）产生的电能进行串并联，并送至DC/DC变换器（9）的输入端。
所述光伏阵列（11）由多晶硅光伏电池构成，用于将太阳能直接转换为直流电能。
工作原理：风力机（1）将风能转换为交流电能，经过风力机配电柜（2）将交流电能送至整流器（3），整流器（3）将交流电能整流为直流电能，光伏阵列（11）将太阳能转换为直流电能，经过光伏发电配电柜（10）将直流电能送至DC/DC变换器（9）将直流电能进行变换后与整流器（3）输出的直流电能耦合后送至功率分配器（4），功率分配器（4）完成直流电能的功率分配，分别送至蓄电池（5）和充电桩（7），当风力机（1）和光伏阵列（11）不能满足充电需求时，放电控制器（6）控制、蓄电池（5）放电，送至逆变器（8）就，给充电桩（7）供电。
有益效果，本实用新型具有以下优点：
（1）本实用新型利用太阳能光伏发电和风力发电技术联合，实现在高速公路上给充电桩供电，无需从电网中获得电能。
（2）本实用新型采用分布式光伏发电和分布式风力发电，可在任意地点建设充电站，可实施性强，并符合国家鼓励的政策。
（3）本实用新型在高速公路实现新能源充电站，可为电动车车主解决充电难问题，本实用新型的实施，有助于推动电动汽车行业的发展。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1-风力机、2-风力机配电柜、3-整流器、4-功率分配器、5-蓄电池、6-放电控制器、7-充电桩、8-逆变器、9-DC/DC变换器、10-光伏发电配电柜、11-光伏阵列。
图2为具体实施示意图；
图中：1-风力机、2-风力机配电柜、10-光伏发电配电柜、11-光伏阵列、12-电站配电房。
具体实施方式：
结合附图1、图2进一步对本实用新型解释。
一种高速公路新能源充电站,包括风力机（1）、风力机配电柜（2）、整流器（3）、功率分配器（4）、蓄电池（5）、放电控制器（6）、充电桩（7）、逆变器（8）、DC/DC变换器（9）、光伏发电配电柜（10）、光伏阵列（11）；
所述风力机（1）的电力输出与风力机配电柜（2）的输入连接，风力机配电柜（2）的输出与整流器（3）的输入连接，整流器（3）的输出与DC/DC变换器（9）的输出并联后与功率分配器（4）的输入连接，光伏阵列（11）的电力输出与光伏发电配电柜（10）的输入连接，光伏发电配电柜（10）的输出与DC/DC变换器（9）的输入连接，功率分配器（4）分两路输出，功率分配器（4）输出一与蓄电池（5）的充电端口连接，蓄电池（5）的放电端口与放电控制器（6）输入连接，放电控制器（6）的输出与逆变器（8）的输入连接，功率分配器（4）输出二与逆变器（8）的输入连接，逆变器（8）的输出与充电桩（7）的输入连接。
一种高速公路新能源充电站，其特征在于高速公路为南北方向时，充电站安装在高速公路两侧，光伏阵列（11）按倾角为5度安装，光伏阵列（11）的正面背对着高速公路；高速公路为东西方向时，光伏阵列（11）安装在高速公路的南侧，按固定倾角安装光伏阵列（11），固定倾角为充电站所在的纬度。
如图2所示，所述整流器（3）、功率分配器（4）、蓄电池（5）、放电控制器（6）、充电桩（7）、逆变器（8）、DC/DC变换器（9）安装在电站配电房（12）中。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高速公路新能源充电站,包括风力机（1）、风力机配电柜（2）、整流器（3）、功率分配器（4）、蓄电池（5）、放电控制器（6）、充电桩（7）、逆变器（8）、DC/DC变换器（9）、光伏发电配电柜（10）、光伏阵列（11）；
所述风力机（1）的电力输出与风力机配电柜（2）的输入连接，风力机配电柜（2）的输出与整流器（3）的输入连接，整流器（3）的输出与DC/DC变换器（9）的输出并联后与功率分配器（4）的输入连接，光伏阵列（11）的电力输出与光伏发电配电柜（10）的输入连接，光伏发电配电柜（10）的输出与DC/DC变换器（9）的输入连接，功率分配器（4）分两路输出，功率分配器（4）输出一与蓄电池（5）的充电端口连接，蓄电池（5）的放电端口与放电控制器（6）输入连接，放电控制器（6）的输出与逆变器（8）的输入连接，功率分配器（4）输出二与逆变器（8）的输入连接，逆变器（8）的输出与充电桩（7）的输入连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路新能源充电站，其特征在于高速公路为南北方向时，充电站安装在高速公路两侧，光伏阵列（11）按倾角为5度安装，光伏阵列（11）的正面背对着高速公路；高速公路为东西方向时，光伏阵列（11）安装在高速公路的南侧，按固定倾角安装光伏阵列（11），固定倾角为充电站所在的纬度。
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