CN205901421U - 多能源电源互补的区域网综合应用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源电源互补的区域网综合应用系统，包括：蓄电池储能系统、太阳能电池板发电系统、其它绿色能源发电系统、应急发电系统、区域电网、自适应充电桩系统、与智能管控系统，蓄电池储能系统包括：大容量蓄电池组及多个移动电池包，本实用新型的多能源电源互补的区域网综合应用系统中由于有大容量蓄电池储能，可在电网不扩容或少扩容的情况下提供更多路大功率电动汽车快速充电输出，也可以提供移动电池包租用增加用户电动汽车续航里程缩短等待时间，并且将区域电网设计相对独立，在电网出现线路故障停电时，区域电网仍然能够通过蓄电池储能系统等提供电能独立工作，也可将富裕电能逆变并网。

Description

多能源电源互补的区域网综合应用系统

技术领域

本实用新型涉及电力电源系统技术领域，特别是涉及一种可提供电动汽车充电的多能源电源互补的区域网综合应用系统。

背景技术

目前电动汽车快速充电桩采用电网直接供电，这种供电模式虽然简单，其最大缺陷是由于快速充电桩需要大功率用电（一个快速充电桩4枪头输出至少需要120KW电功率），现有区域电网容量不足提供快速充电桩供电，需要投入大笔资金扩容重新搭设高压大容量电网，由于电网容量相对恒定，不能根据充电车的流量进行柔性调整输出功率，充电高峰时排队等待时间长、使电网波动大、无法合理使用电网电力，当电网故障停电时无法为电动汽车补充电能，区域电网内生产生活无法正常运行，综上所述，这些缺点直接影响电动汽车的普及、发展与很大程度限制了快速充电桩的建设。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种多能源电源互补的区域网综合应用系统，该系统在现有电网容量或电网适当扩容下可提供更多电动汽车同时快速充电及配合移动电池包减少电动汽车充电用户排队等待时间，并对电网不造成冲击影响，利用绿色能源发电还可将富裕能源并网发电合理利用，电网在故障依旧可以提供电力保障区域电网内生产生活。

本实用新型是这样实现：一种多能源电源互补的区域网综合应用系统，所述多能源电源互补的区域网综合应用系统包括蓄电池储能系统、与所述蓄电池储能系统电相连接的太阳能电池板发电系统及其它绿色能源发电系统、应急发电系统、区域电网、自适应多枪头充电桩系统、与所述所有系统通讯相连的智能管控系统，其中，所述蓄电池储能系统包括：大容量蓄电池组，所述大容量蓄电池组根据所述智能管控系统控制将所述太阳能电池板发电系统及其它绿色能源发电系统、应急发电系统、电网的电能储存，并将存储的电能提供给所述自适应多枪头充电桩系统及电网，快速存储和释放能量；至少一组移动电池包，每组所述移动电池包在所述蓄电池储能系统中存储电能，可单独移动至电力不足的电动汽车上与电动汽车供电系统相连提供电能增大续航里程；所述太阳能电池板发电系统与所述蓄电池储能系统电相连，所述太阳能电池板发电系统根据所述智能管控系统控制将太阳能转换为电能储存至所述蓄电池储能系统中；所述其它绿色能源发电系统是指能将风能或水能、潮汐能绿色能源转换为电能的系统，所述其它绿色能源发电系统与所述蓄电池储能系统相连，根据所述智能管控系统控制将转化后的电能储存至所述蓄电池储能系统中；所述应急发电系统是指能将汽柴油或可燃气能源转换为电能的系统，所述应急发电系统与所述蓄电池储能系统相连，根据所述智能管控系统控制将转化后的电能储存至所述蓄电池储能系统中；所述的区域电网，所述区域电网是该系统区域内电力系统，所述区域电网在电网供电正常时与电网端口电相连接，所述区域电网由电网提供电力，当电网供电故障时根据所述智能管控系统控制将蓄电池储能系统中电能逆变为所述区域电网供电；所述自适应多枪头充电桩系统与所述蓄电池储能系统相连，所述自适应多枪头充电桩系统与用户电动汽车充电接口连接时将所述蓄电池储能系统的电能快速转移到用户电动汽车储能系统中；所述智能管控系统与所述所有系统通讯相连，进行协议通讯获取并分析所述所有系统工作状态并对其进行管理控制，可将相应信息通过显示器显示，人机对话。

进一步地，所述大容量蓄电池组，由多组独立单元的蓄电池组合，储存容量根据实际需求增减，所述大容量蓄电池组可以使用各种形式蓄电池组合也可采用电动汽车容量降低而淘汰的锂电池包来组合搭建降低整体成本及对锂电池充分利用之后在进行回收处理。

进一步地，所述自适应多枪头充电桩系统包括：多个快充输出枪头，每个所述快充输出枪头与接入的用户电动汽车进行协议通讯，智能调整最佳的输出电压、电流为接入的用户电动汽车充电，并将充电电量、收费信息进行显示。

进一步地，所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，还包括：远程服务器，所述智能管控系统通过以太网将整个系统运行状态信息发送到所述远程服务器。

进一步地，所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，每个所述移动电池包包括：信息传送子模块，所述信息传送子模块可通过卫星定位及采集电池包运行信息，将每个所述移动电池包位置信息及运行信息通过移动网络传送给所述远程服务器。

本实用新型提供一种多能源电源互补的区域网综合应用系统具有如下特点：是提出了充分利用太阳能等因地适宜的绿色能源发电系统提供电能为主，电网及应急发电系统为辅助供电，多种能源电源互补与大容量蓄电池组相结合搭建一个区域电网，并可将富裕电量逆变上网，快速充电桩直接与大容量蓄电池组电连接，可以在一段时间内提供远高于电网容量的电能输出而不对电网影响，这也保障了在电动汽车充电高峰时能提供更多路在线快充输出减少用户排队等待时间，在用户电动汽车电力不足而时间紧迫时也可以选择临时租用一个移动电池包快速安放在车内增加续航里程，可到达目的地附件另外区域网站点归还或更换移动电池包，该系统还可在极端情况下将蓄电池电能或者其它能源为区域提供电力保障，通过远程服务器联网管控可以对各地各个多能源电源互补的区域网综合应用系统的区域网内资源进行优化合理分配，大容量蓄电池组可采用电动汽车容量降低淘汰的锂电池包搭建可充分降低成本及充分利用锂电池减少环境污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型实施的多能源电源互补的区域网综合应用系统的方框示意图；

图中1.太阳能电池板发电系统，2.其它绿色能源发电系统，3.应急发电系统，4.蓄电池储能系统，41.大容量蓄电池组，42.移动电池包，5.区域电网，6.自适应多枪头充电桩系统，7.智能管控系统。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的系统或具有相同或类似功能的系统；下面通过参考附图描述是实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述根据本实用新型实施例提出的多能源电源互补的区域网综合应用系统。

如图1所示，蓄电池储能系统 4内通过高压直流母线电相连接，蓄电池储能系统 4包括：大容量蓄电池组 41、多组的移动电池包 42；大容量蓄电池组41由多组独立单元的蓄电池组合输出端接入高压直流母线上，储存容量可根据实际需求增减，大容量蓄电池组 41可以使用各种形式蓄电池组合也可采用电动汽车容量降低（容量剩余60%-80%）而淘汰的锂电池包来组合搭建，对锂电池充分利用之后（容量剩余20%-30%）再进行回收处理，可充分降低本系统投入成本及充分利用锂电池减少环境污染；每一组的移动电池包 42内采用多组锂电池组组合，平时可单独接入到蓄电池储能系统 4中的高压直流母线补充电能，移动电池包 42带有输出端口，输出端口内有电动汽车规定的电源输出端及通讯协议接线端，可方便地单独移动到可匹配的电动汽车内进行连接，为电动汽车增加续航里程，比在线式快速充电节省时间，可到达目的地附件另外区域网站点归还或更换移动电池包 42；每一组的移动电池包 42还包括：信息传送子模块，信息传送子模块可通过卫星定位及采集内部锂电池组运行信息，将每个所述移动电池包 42位置信息及运行信息通过移动网络传送给远程服务器，实时了解，便于调配。

蓄电池储能系统 4还包括并网逆变器、蓄电池充电器，并网逆变器可将内部大容量蓄电池组 41的高压直流电逆变为交流电接入区域电网 5实现并网发电，也可单独逆变为交流电供负载设备使用；蓄电池充电控制器，将交流电转换为直流电接入到蓄电池储能系统 4中的高压直流母线，为蓄电池组充电并带有充电保护。

太阳能电池板发电系统 1由多组太阳能电池板串并联组成，输出端与蓄电池储能系统 4内高压直流母线电相连接，太阳能电池板发电系统 1带有太阳能充电控制系统，在蓄电池储能系统 4电量充满时停止为蓄电池储能系统 4充电。

其它绿色能源发电系统 2是指能将风能、水能、潮汐能等绿色能源转换为电能的系统，根据本地区条件选择合适的能源及功率配比，发电输出方式为经系统内部整流为高压直流电源，输出端与蓄电池储能系统 4内高压直流母线电相连接，其它绿色能源发电系统 2带有充电控制系统，在蓄电池储能系统 4电量充满时停止为蓄电池储能系统 4充电。

应急发电系统 3是指能将汽柴油、可燃气等能源转换为电能的系统，接入蓄电池储能系统 4中蓄电池充电控制器，可以人工或者自动设定启动应急发电系统 3为蓄电池储能系统 4补充电能。

区域电网 5，是指该系统区域内的交流电力网络，区域电网 5在电网供电正常时与电网端口电相连接，区域电网5接到蓄电池储能系统 4中蓄电池充电控制器输入端，区域电网 5由电网提供电力；当电网供电故障时，区域电网 5与电网端口断开连接，并且在合适的间隔时间后与由蓄电池储能系统 4中逆变器输出相连接，由蓄电池储能系统 4转换后为区域电网 5供电。

自适应多枪头充电桩系统 6采用高压直流电作为输入，电源输入端与蓄电池储能系统 4高压直流母线相连，自适应多枪头充电桩系统 6由多个快充输出枪头及多个直流转直流可调的开关电源模块组成，可为多个快充输出枪头同时提供大功率电压电流可调的直流电源输出，每个快充输出枪头与接入的用户电动汽车进行协议通讯，智能调整最佳的输出电压、电流为接入的用户电动汽车充电；由于蓄电池可以在较短的时间内释放存储的能量，蓄电池储能系统增加容量投资成本远比电网扩容成本低也容易实现扩容，当蓄电池储能系统 4中大容量蓄电池组 41容量配置比电网接入本区域电网 5的额定容量大时，就可以在一段时间内为自适应多枪头充电桩系统 6提供比电网额定容量大的电功率，在电动汽车充电高峰时可以提供较多的快速充电输出接头可减少用户充电等待时间避免拥堵；自适应多枪头充电桩系统 6还包括：多个刷卡付费模块、显示模块，刷卡付费模块与快速充电输出接头一一对应，充电用户通过刷卡付费模块实现自动充电与充电金额交易，并通过显示模块将充电电量、收费信息进行显示。

智能管控系统 7与上述太阳能电池板发电系统 1及其它绿色能源发电系统 2、应急发电系统 3、蓄电池储能系统 4、区域电网5、自适应多枪头充电桩系统 6中的通讯接口相连接，进行协议通讯获取并分析上述系统工作状态并对其进行管理控制，可将相应信息通过显示器显示及管理员智能输入实现人机对话；智能管控系统 7主要的管控功能包括：在蓄电池储能系统 4内电量充满时，停止后减少其它系统电源电能输入保护蓄电池储能系统；在发电量富裕并且电网允许并网的情况下控制通过蓄电池储能系统 4中的并网逆变器将部分能源并网输送给电网；在电网夜间低谷时控制蓄电池储能系统 4中蓄电池充电控制器，通过电网到区域电网 5的电力为没有充满的蓄电池储能系统 4充电；当蓄电池储能系统 4内的剩余电能及正常电源供电不足使用时，可根据设定启动应急发电系统为蓄电池存储系统 4补充电能；将本区域网站点的运行数据通过以太网等方式上传到远程服务器并可远程接收管理员指令；当系统运行故障提供报警。

Claims (5)

1.一种多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，所述多能源电源互补的区域网综合应用系统包括蓄电池储能系统、与所述蓄电池储能系统电相连的太阳能电池板发电系统及其它绿色能源发电系统、应急发电系统、区域电网、自适应多枪头充电桩系统、与所述所有系统通讯相连的智能管控系统，其中，

所述蓄电池储能系统包括：

大容量蓄电池组，所述大容量蓄电池组根据所述智能管控系统控制将所述太阳能电池板发电系统及其它绿色能源发电系统、应急发电系统、电网的电能储存，并将存储的电能提供给所述自适应多枪头充电桩系统及电网，快速存储和释放能量；

至少一组移动电池包，每组所述移动电池包在所述蓄电池储能系统中存储电能，可单独移动至电力不足的电动汽车上与电动汽车供电系统相连提供电能增大续航里程；

所述太阳能电池板发电系统与所述蓄电池储能系统电相连，所述太阳能电池板发电系统根据所述智能管控系统控制将太阳能转换为电能储存至所述蓄电池储能系统中；

所述其它绿色能源发电系统是指能将风能或水能、潮汐能绿色能源转换为电能的系统，所述其它绿色能源发电系统与所述蓄电池储能系统相连，根据所述智能管控系统控制将转化后的电能储存至所述蓄电池储能系统中；

所述应急发电系统是指能将汽柴油或可燃气能源转换为电能的系统，所述应急发电系统与所述蓄电池储能系统相连，根据所述智能管控系统控制将转化后的电能储存至所述蓄电池储能系统中；

所述的区域电网，所述区域电网是多能源电源互补的区域网综合应用系统区域内电力系统，所述区域电网在电网供电正常时与电网端口电相连接，所述区域电网由电网提供电力，当电网供电故障时根据所述智能管控系统控制将蓄电池储能系统中电能逆变为所述区域电网供电；

所述自适应多枪头充电桩系统与所述蓄电池储能系统相连，所述自适应多枪头充电桩系统与用户电动汽车充电接口连接时将所述蓄电池储能系统的电能快速转移到用户电动汽车储能系统中；

所述智能管控系统与所述所有系统通讯相连，进行协议通讯获取并分析所述所有系统工作状态并对其进行管理控制，可将相应信息通过显示器显示，人机对话。

2.如权利要求1所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，所述大容量蓄电池组，由多组独立单元的蓄电池组合，储存容量根据实际需求增减，所述大容量蓄电池组可以使用各种形式蓄电池组合也可采用电动汽车容量降低而淘汰的锂电池包来组合搭建降低整体成本及对锂电池充分利用之后在进行回收处理。

3.如权利要求1所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，所述自适应多枪头充电桩系统包括：多个快充输出枪头，每个所述快充输出枪头与接入的用户电动汽车进行协议通讯，智能调整最佳的输出电压、电流为接入的用户电动汽车充电，并将充电电量、收费信息进行显示。

4.如权利要求1所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，还包括：

远程服务器，所述智能管控系统通过以太网将整个系统运行状态信息发送到所述远程服务器。

5.如权利要求1所述的多能源电源互补的区域网综合应用系统，其特征在于，每个所述移动电池包包括：

信息传送子模块，所述信息传送子模块可通过卫星定位及采集电池包运行信息，将每个所述移动电池包位置信息及运行信息通过移动网络传送给远程服务器。