CN206135505U - 一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网 - Google Patents

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Abstract

一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，包括配电系统、充电系统、换电系统、储能系统、光伏系统，配电柜、双向逆变柜。所述配电系统包括配电网进线、变压器断路器、变压器、开关柜。所述充电系统包括交流充电桩、直流充电桩。所述换电系统包括集中充电柜、换电设备。双向逆变柜交流端与交流母线L1连接，双向逆变柜直流端与直流母线L2连接。所述储能系统包括至少一个储能电池柜，储能电池柜与直流母线L2连接。所述光伏系统包括光伏汇流柜、光伏板，光伏汇流柜一端与直流母线L2连接，光伏汇流柜另一端与光伏板连接。本实用新型能够满足电动汽车不同充电形式的需求，同时具备不影响原有供配电系统、安装方便、节约资源等优点。

Description

一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网
技术领域
本实用新型一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，涉及微电网技术领域。
背景技术
电动汽车由于具有节能、环保的优势，可有效缓解能源资源紧张、减轻大气污染等问题，已经成为汽车工业发展不可逆转的潮流，电动汽车充换电站，是电动汽车发展的基础设施。目前运行的电动汽车充换电站存在以下缺点：
（1）、充电形式单一，不能满足电动汽车用户多种充电形式的需求；
（2）、电能供给完全依赖电网，没有使新能源微电网技术得到合理的利用。
电动汽车充换电站系统的设计，对电动汽车发展起着至关重要的作用。传统的电动汽车充换电站的能源来源于电网，而电网的发电主要是依靠煤炭，因此虽然解决了燃油所带来的大气污染问题，但是同样会由于煤炭消耗的增加引起新的污染问题。由此可知，如果电动汽车的能源完全来源于电网，电动汽车零污染、零排放的优点，将很快被发电站的污染而取代。当前电动汽车技术发展的趋势是既能够满足电动汽车不同充电形式的需求，也能够合理的利用可再生能源，实现真正意义上的节能减排，绿色环保。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，能够满足电动汽车不同充电形式的需求，同时具备不影响原有供配电系统、安装方便、节约资源、实现资源的合理利用等优点。
本实用新型采取的技术方案为；
一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，包括配电系统、充电系统、换电系统、储能系统、光伏系统，配电柜、双向逆变柜。所述配电系统包括配电网进线、变压器断路器、变压器、开关柜，变压器断路器一端与配电网进线连接，变压器断路器另一端与变压器的高压侧连接，开关柜一端与变压器的低压侧连接，开关柜另一端与交流母线L1连接。
配电柜一端与交流母线L1连接，配电柜另一端与传统负荷连接。
所述充电系统包括交流充电桩、直流充电桩，交流充电桩的输入端与交流母线L1连接，交流充电桩的输出端与第一类型电动汽车充电接口连接；直流充电桩输入端与交流母线L1连接，直流充电桩的输出端与第二类型电动汽车充电接口连接。
所述换电系统包括集中充电柜、换电设备，集中充电柜输入端与交流母线L1连接，集中充电柜输出端与第三类型电动汽车所换下的电池连接；换电设备与交流母线L1连接，换电设备用于配合集中充电柜完成第三类型电动汽车的换电池工作。
双向逆变柜交流端与交流母线L1连接，双向逆变柜直流端与直流母线L2连接。
所述储能系统包括至少一个储能电池柜，储能电池柜与直流母线L2连接。
所述光伏系统包括光伏汇流柜、光伏板，光伏汇流柜一端与直流母线L2连接，光伏汇流柜另一端与光伏板连接。
所述开关柜设置有并/离网断路器。
所述配电柜至少为一个，每个配电柜包含断路器和配电箱串联支路。
所述交流充电桩至少为一个，每个交流充电桩包含断路器和交流充电机串联支路。
所述直流充电桩至少为一个，每个直流充电桩包含包含断路器和直流充电机串联支路。
所述集中充电柜至少为一个，每个集中充电柜包含断路器和分箱充电机串联支路。
所述换电设备至少为一个，每个换电设备包含断路器和换电机器人串联支路。
所述双向逆变柜至少为一个，每个双向逆变柜包含断路器和双向AC/DC逆变器串联支路。
所述储能电池柜至少为一个，每个储能电池柜包含断路器和储能电池串联支路。
所述光伏汇流柜至少为一个，每个光伏汇流柜包含断路器和DC/DC转换器串联支路。
所述交流母线L1为0.38kV交流母线，直流母线L2为0.4kV直流母线。
本实用新型一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，优点在于：
1：所述交流充电桩，直流充电桩，集中充电柜和换电设备，可满足电动汽车交流充电，直流充电和更换电池的需求。
2：所述光伏系统与储能系统共用一个双向逆变柜；相较光伏系统直接与交流母线L1连接，可节省至少一个电压转换柜。
3：所述储能电池柜包括蓄电池，所用蓄电池为电动汽车梯次利用的动力电池。
4：所述光伏板所发电能，可经光伏汇流柜和直流母线L2向储能电池柜中蓄电池充电。
5：光伏系统和储能系统配合配电网使用。在光照较弱或夜晚时，储能系统放电以弥补光伏系统发电不足。结合配电网的并网运行，将光伏系统所发电能向传统负荷以及电动汽车供电，用户可以根据电动汽车的充电需求，选择不同的电能补充方式，在满足充电需求的前提下，合理利用可再生能源，一定程度上减少了对环境的污染，储能电池柜作为储能装置，在配电网停电或光伏系统发出的电能不足的情况下向负荷供电，同时储能系统所用蓄电池为电动汽车退役动力电池，可对数目庞大的电动汽车电池进行梯次利用，充分挖掘汽车电池的能效，一定程度增大微电网容量以及提高供电可靠性。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是传统电动汽车充电桩供电接线图。
图3是本实用新型所述微电网接入电动汽车后不同的工作状态流程框图。
具体实施方式
如图1所示，一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，包括配电系统A、充电系统B、换电系统C、储能系统D、光伏系统E，配电柜6、双向逆变柜14。
所述配电系统A包括配电网进线1、变压器断路器2、变压器3、开关柜4，变压器断路器2一端与配电网进线1连接，变压器断路器2另一端与变压器3的高压侧连接，开关柜4一端与变压器3的低压侧连接，开关柜4另一端与交流母线L1连接。
配电柜6一端与交流母线L1连接，配电柜6另一端与传统负荷5连接。
所述充电系统B包括交流充电桩7、直流充电桩8，交流充电桩7的输入端经该支路所包含的断路器与交流母线L1连接，交流充电桩7的输出端与第一类型电动汽车9充电接口连接；直流充电桩8输入端经该支路所包含断路器与交流母线L1连接，直流充电桩8的输出端与第二类型电动汽车10充电接口连接。
所述换电系统C包括集中充电柜11、换电设备12，集中充电柜11输入端经该支路所包含断路器与交流母线L1连接，集中充电柜11输出端与第三类型电动汽车13所换下的电池连接；换电设备12含断路器端与交流母线L1连接，换电设备12用于配合集中充电柜11完成第三类型电动汽车13的换电池工作。
双向逆变柜14交流端与交流母线L1连接，双向逆变柜14直流端与直流母线L2连接。
所述储能系统D包括至少一个储能电池柜15，储能电池柜15与直流母线L2连接。
所述光伏系统E包括光伏汇流柜16、光伏板17，光伏汇流柜16一端与直流母线L2连接，光伏汇流柜16另一端与光伏板17连接。
所述开关柜4设置有并/离网断路器。
所述配电柜6至少为一个，每个配电柜6包含断路器和配电箱串联支路。
所述交流充电桩7至少为一个，每个交流充电桩7包含断路器和交流充电机串联支路。
所述直流充电桩8至少为一个，每个直流充电桩8包含包含断路器和直流充电机串联支路。
所述集中充电柜11至少为一个，每个集中充电柜11包含断路器和分箱充电机串联支路。
所述换电设备12至少为一个，每个换电设备12包含断路器和换电机器人串联支路。
所述双向逆变柜14至少为一个，每个双向逆变柜14包含断路器和双向AC/DC逆变器串联支路。
所述储能电池柜15至少为一个，每个储能电池柜15包含断路器和储能电池串联支路。
所述光伏汇流柜16至少为一个，每个光伏汇流柜16包含断路器和DC/DC转换器串联支路。
所述交流母线L1为0.38kV交流母线，直流母线L2为0.4kV直流母线。
本实用新型一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，与传统电动汽车充电站接线方式如图2所示相比，可以根据电动汽车用户的充电需求，选择不同的电能补充方式，并且合理利用可再生能源，节约资源，一定程度上减少了对环境的污染。
现以第二类型电动汽车10类型的电动汽车充电为例，本实用新型一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，有三种正常工作状态，如图3所示。
一：若微电网原来并网运行，当阳光充足，光伏系统E发电量较多且接入的传统负荷和第二类型电动汽10车较少，致使交流母线L1电压达到0.38kV以上时，开关柜4自动断开，微电网孤岛运行，光伏板17所发电能经与其串联的光伏汇流柜16向直流母线L2供电，再经双向逆变柜14将直流母线L2上电能输送至交流母线L1供用电负荷使用。因此时投入的用电负荷较少，故储能电池柜15不对外放电，而是处于充电或浮充状态，传统负荷及电动汽车充电所需电能完全由光伏系统E提供。
二：若微电网原来孤岛运行，当光照不强，光伏系统E发电量较少且接入的传统负荷和第二类型电动汽车10较多，致使交流母线L1电压低于0.38kV时，开关柜4自动闭合，微电网调整为并网运行，光伏板17所发电能经与其串联的光伏汇流柜16向直流母线L2供电，再经双向逆变柜14将直流母线L2上电能输送至交流母线L1供用电负荷使用。与配电网进线1相连的变压器3将10kV交流电变为0.38kV交流电，经开关柜4向交流母线L1供电，此时虽投入的用电负荷较多，但由于并网运行，储能电池柜15处于充电或浮充状态，用电负荷所需电能由配电网及光伏系统E提供。
三：若微电网原来并网运行，当光照不强，光伏系统E发电量较少且接入的传统负荷和第二类型电动汽车10较多时，亦可手动断开开关柜4，使微电网孤岛运行，光伏板17所发电能经与其串联的光伏汇流柜16向直流母线L2供电，储能电池柜15将电能输送至直流母线L2，再经双向逆变柜14将直流母线L2上电能输送至交流母线L1供用电负荷使用。使交流母线L1电压维持在0.38kV，用电负荷所需电能由储能系统D，光伏系统E提供。
当配电网故障或者停电时，无论微电网处于何种工作状态，可手动断开关柜4，由光伏系统E和储能系统D共同为重要的用电负荷供电，提高了供电可靠性。
其他类型的电动汽车充换电时，微电网的工作状态与上述原理相同。

Claims (10)

1.一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，包括配电系统（A）、充电系统（B）、换电系统（C）、储能系统（D）、光伏系统（E），配电柜（6）、双向逆变柜（14）；其特征在于：所述配电系统（A）包括配电网进线（1）、变压器断路器（2）、变压器（3）、开关柜（4），变压器断路器（2）一端与配电网进线（1）连接，变压器断路器（2）另一端与变压器（3）的高压侧连接，开关柜（4）一端与变压器（3）的低压侧连接，开关柜（4）另一端与交流母线L1连接；配电柜（6）一端与交流母线L1连接，配电柜（6）另一端与传统负荷（5）连接；所述充电系统（B）包括交流充电桩（7）、直流充电桩（8），交流充电桩（7）的输入端与交流母线L1连接，交流充电桩（7）的输出端与第一类型电动汽车（9）充电接口连接；直流充电桩（8）输入端与交流母线L1连接，直流充电桩（8）的输出端与第二类型电动汽车（10）充电接口连接；所述换电系统（C）包括集中充电柜（11）、换电设备（12），集中充电柜（11）输入端与交流母线L1连接，集中充电柜（11）输出端与第三类型电动汽车（13）所换下的电池连接；换电设备（12）与交流母线L1连接，换电设备（12）用于配合集中充电柜（11）完成第三类型电动汽车（13）的换电池工作；双向逆变柜（14）交流端与交流母线L1连接，双向逆变柜（14）直流端与直流母线L2连接；所述储能系统（D）包括至少一个储能电池柜（15），储能电池柜（15）与直流母线L2连接；所述光伏系统（E）包括光伏汇流柜（16）、光伏板（17），光伏汇流柜（16）一端与直流母线L2连接，光伏汇流柜（16）另一端与光伏板（17）连接。
2.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述配电柜（6）至少为一个，每个配电柜（6）包含断路器和配电箱串联支路。
3.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述交流充电桩（7）至少为一个，每个交流充电桩（7）包含断路器和交流充电机串联支路。
4.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述直流充电桩（8）至少为一个，每个直流充电桩（8）包含断路器和直流充电机串联支路。
5.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述集中充电柜（11）至少为一个，每个集中充电柜（11）包含断路器和分箱充电机串联支路。
6.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述换电设备（12）至少为一个，每个换电设备（12）包含断路器和换电机器人串联支路。
7.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述双向逆变柜（14）至少为一个，每个双向逆变柜（14）包含断路器和双向AC/DC逆变器串联支路。
8.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述储能电池柜（15）至少为一个，每个储能电池柜（15）包含断路器和储能电池串联支路。
9.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述光伏汇流柜（16）至少为一个，每个光伏汇流柜（16）包含断路器和DC/DC转换器串联支路。
10.根据权利要求1所述一种适用于电动汽车不同充电需求的微电网，其特征在于：所述交流母线L1为0.38kV交流母线，直流母线L2为0.4kV直流母线。
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