CN206878542U - 基于光伏和储能的充电系统和充电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了基于光伏和储能的充电系统和充电机，包括：光伏系统用于通过光照产生直流电能，将直流电能转化为交流电能，并将交流电能发送给储能系统；储能系统用于将交流电能存储到电池组中；充电桩用于从电池组中获取交流电能，并对交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出第一电能，从而可以通过电网系统、光伏系统和储能系统进行混合供电，降低用户成本，并且在充电桩标准不统一的情况下，可使用光伏系统和储能系统进行供电。

Description

基于光伏和储能的充电系统和充电机
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及基于光伏和储能的充电系统和充电机。
背景技术
目前，新能源汽车是通过充电桩来进行充电的，但是充电桩的电能是由电网来提供的，如果单纯依靠电网提供的电去给新能源汽车充电的话，对于用户来讲，成本较高；而且现在的充电桩标准不统一，电网不可能按照各自的标准去提供电能。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供基于光伏和储能的充电系统和充电机，可以通过电网、光伏系统和储能系统进行混合供电，降低用户成本，并且在充电桩标准不统一的情况下，可使用光伏系统和储能系统进行供电。
第一方面，本实用新型实施例提供了基于光伏和储能的充电系统，包括：光伏系统、储能系统和充电桩，其中，所述储能系统包括电池组；
所述光伏系统、所述储能系统和所述充电桩依次连接；
所述光伏系统，用于通过光照产生直流电能，将所述直流电能转化为交流电能，并将所述交流电能发送给所述储能系统；
所述储能系统，用于将所述交流电能存储到所述电池组中；
所述充电桩，用于从所述电池组中获取所述交流电能，并对所述交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出所述第一电能。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光伏系统包括多个光伏组件和光伏逆变器，所述光伏组件和所述光伏逆变器依次连接；
所述光伏组件，用于通过所述光照产生所述直流电能；
所述光伏逆变器，用于通过所述直流电能转化为所述交流电能。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述充电桩包括主控制器，所述主控制器用于将所述交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，多个所述光伏组件构成一个平面。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述储能系统还包括储能变流器。
第二方面，本实用新型实施例还提供充电机，包括如上所述的基于光伏和储能的充电系统，还包括柱体，所述充电系统的光伏组件设置在所述柱体的顶部，所述柱体的底部设置有固定底座，所述固定底座上设置有所述充电系统的充电桩；
所述充电桩内设置有主控制器，所述充电系统的储能系统设置在地面下。
结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括充电枪，所述充电枪通过充电线与所述充电桩相连接，所述充电线通过所述充电桩的侧板引出。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括设置在所述充电桩的侧板上的限位装置。
结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述柱体相连接，另一端上设置有照明灯。
结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述主控制器为单片机。
本实用新型实施例提供了基于光伏和储能的充电系统和充电机，包括：光伏系统用于通过光照产生直流电能，将直流电能转化为交流电能，并将交流电能发送给储能系统；储能系统用于将交流电能存储到电池组中；充电桩用于从电池组中获取交流电能，并对交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出第一电能，从而可以通过电网系统、光伏系统和储能系统进行混合供电，降低用户成本，并且在充电桩标准不统一的情况下，可使用光伏系统和储能系统进行供电。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，
显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的基于光伏和储能的充电系统示意图；
图2为本实用新型实施例二提供的充电系统通讯模式拓扑图；
图3为本实用新型实施例三提供的充电系统应用场景示意图；
图4为本实用新型实施例四提供的充电机结构示意图；
图5为本实用新型实施例四提供的柱体结构示意图。
图标：
10-光伏系统；15-光伏组件；16-光伏逆变器；20-储能系统；21-储能变流器；22-电池组；30-电网；2-柱体；3-充电桩；4-固定底座；7-充电枪；8-充电线；9-限位装置；11-照明灯；12-侧板；13-连接杆；14-活动连接部。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
目前，新能源汽车是通过充电桩来进行充电的，但是充电桩的电能是由电网来提供的，如果单纯依靠电网提供的电去给新能源汽车充电的话，对于用户来讲，成本较高；而且现在的充电桩标准不统一，电网不可能按照各自的标准去提供电能。
本实用新型实施例提供了基于光伏和储能的充电系统和充电机，包括：光伏系统用于通过光照产生直流电能，将直流电能转化为交流电能，并将交流电能发送给储能系统；储能系统用于将交流电能存储到电池组中；充电桩用于从电池组中获取交流电能，并对交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出第一电能，从而可以通过电网、光伏系统和储能系统进行混合供电，降低用户成本，并且在充电桩标准不统一的情况下，可使用光伏系统和储能系统进行供电。
为便于对本实施例进行理解，下面对本实用新型实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本实用新型实施例一提供的基于光伏和储能的充电系统示意图。
参照图1，该充电系统包括：光伏系统10、储能系统20和充电桩3，其中，储能系统20包括电池组22；
光伏系统10、储能系统20和充电桩3依次连接；
光伏系统10，用于通过光照产生直流电能，将直流电能转化为交流电能，并将交流电能发送给储能系统20；
储能系统20，用于将交流电能存储到电池组22中；
充电桩3，用于从电池组22中获取交流电能，并对交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出第一电能。
这里，第一电能为新能源汽车所需的电能。
进一步的，光伏系统10包括多个光伏组件15和光伏逆变器16，光伏组件15和光伏逆变器16依次连接；
光伏组件15，用于通过光照产生直流电能；
光伏逆变器16，用于通过所述直流电能转化为所述交流电能。
进一步的，充电桩3包括主控制器，所述主控制器用于将所述交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能。
进一步的，多个光伏组件15构成一个平面。
进一步的，储能系统20还包括储能变流器21。
本申请采用电网30、光伏系统10和储能系统20混合供电，可以降低用户成本。白天有光照时，由光伏系统10通过光照产生直流电能，并将直流电能转化为交流电能，并优先供给充电桩3；多余部分的交流电能给储能系统20充电，并存储在电池组22中，电网30作为补充能源；晚上用电低谷时，由电网30给电池组22充电，并由电网30给充电桩3供电。
当充电桩3标准不统一，电网30不能供电时，可通过光伏系统10和储能系统20进行供电。
实施例二：
图2为本实用新型实施例二提供的充电系统通讯模式拓扑图。
参照图2，充电系统包括储能系统，储能系统包括储能变流器(Power ControlSystem，PCS)和电池，PCS包括DC-AC模块和DC-DC模块，还包括监控系统、光伏板、BMS(Battery Management System，电池管理系统)PV(photo＝light光线，voltaics＝electricity电力)，EV是新能源汽车。
监控系统通过RS485与BMS相连接，电池与PCS相连接，并连接到400V交流母线。
通过监控系统实行全数字化控制，可查看储能系统和光伏系统的运行状态信息，并且还具有诊断和复位的功能，在无人值守的情况下，全自动化运行。
光伏系统包括光伏组件和光伏逆变器，光伏组件采用290WP的多晶硅组件15块(实际总容量为4.35kw)，阵列排布按照15串1并设计，合成一路接入光伏逆变器。
储能系统中的电池采用磷酸铁锂电池，该电池提供过充、过放、过流、过温、短路保护，提供充电过程中的电压均衡功能；
采用单体容量为3.2V25Ah的磷酸铁锂电池，125串3并可组成400V75Ah的系统容量(总容量为：30kWh)。
该电池采用方形塑料外壳，绝缘性能好、重量轻；电池正负极采用螺栓连接，连接可靠性高；电池上的电压和温度采样线通过接插件的形式从顶部通过接入BMS中，实现BMS采集单体电池电压和温度信息,从而确保电池的安全性。
实施例三：
图3为本实用新型实施例三提供的充电系统应用场景示意图；
参照图3，该拓扑结构图分为三层，顶层为调度中心，中层为站级微网能量管理系统(EMS)，底层为设备层，包括储能变流器、光伏逆变器、BMS和电表计量设备。
实施例四：
图4为本实用新型实施例四提供的充电机结构示意图。
参照图4，充电机包括基于光伏和储能的充电系统，还包括柱体2，充电系统的光伏组件15设置在柱体2的顶部，柱体2的底部设置有固定底座4，固定底座4上设置有充电桩3；
这里，多个光伏组件15构成一个平面。
在图5中，柱体2顶部的两端都设置有光伏组件15，光伏组件15通过光照产生直流电能。
参照图5，在柱体2的顶部设置有活动连接部14，可以使光伏组件15在水平方向进行旋转。
充电桩3内设置有充电系统的主控制器，充电系统的储能系统20设置在地面下。
这里，主控制器可以为单片机。
充电机还包括充电枪7，充电枪7通过充电线8与充电桩3相连接，充电线8通过充电桩3的侧板12引出。
充电机还包括设置在充电桩3的侧板12上的限位装置9，限位装置9用于固定充电枪7。
当充电枪7不使用时，将充电枪7卡合在限位装置9处；当充电枪7使用时，将充电枪7从限位装置9处拿下，插入对新能源汽车相应部位处，对新能源汽车进行充电。
在箱体5内部，设置有充电桩3，充电桩3的侧部连接有充电线8，充电线8通过箱体5侧板12的孔位引出，并与充电枪7相连接。
还包括连接杆13，连接杆13的一端与柱体2相连接，另一端上设置有照明灯11。当光线较暗时，储能系统20对照明灯11进行供电，以使照明灯11进行照明。
本实用新型实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于光伏和储能的充电系统，其特征在于，包括：光伏系统、储能系统和充电桩，其中，所述储能系统包括电池组；
所述光伏系统、所述储能系统和所述充电桩依次连接；
所述光伏系统，用于通过光照产生直流电能，将所述直流电能转化为交流电能，并将所述交流电能发送给所述储能系统；
所述储能系统，用于将所述交流电能存储到所述电池组中；
所述充电桩，用于从所述电池组中获取所述交流电能，并对所述交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能，并输出所述第一电能。
2.根据权利要求1所述的基于光伏和储能的充电系统，其特征在于，所述光伏系统包括多个光伏组件和光伏逆变器，所述光伏组件和所述光伏逆变器依次连接；
所述光伏组件，用于通过所述光照产生所述直流电能；
所述光伏逆变器，用于通过所述直流电能转化为所述交流电能。
3.根据权利要求1所述的基于光伏和储能的充电系统，其特征在于，所述充电桩包括主控制器，所述主控制器用于将所述交流电能中的功率、电流和电压进行转换，从而得到第一电能。
4.根据权利要求2所述的基于光伏和储能的充电系统，其特征在于，多个所述光伏组件构成一个平面。
5.根据权利要求1所述的基于光伏和储能的充电系统，其特征在于，所述储能系统还包括储能变流器。
6.一种充电机，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5任一项所述的基于光伏和储能的充电系统，还包括柱体，所述充电系统的光伏组件设置在所述柱体的顶部，所述柱体的底部设置有固定底座，所述固定底座上设置有所述充电系统的充电桩；
所述充电桩内设置有主控制器，所述充电系统的储能系统设置在地面下。
7.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，还包括充电枪，所述充电枪通过充电线与所述充电桩相连接，所述充电线通过所述充电桩的侧板引出。
8.根据权利要求7所述的充电机，其特征在于，还包括设置在所述充电桩的侧板上的限位装置。
9.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述柱体相连接，另一端上设置有照明灯。
10.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，所述主控制器为单片机。
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