CN212098472U - 一种光伏储能充电站系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种光伏储能充电站系统，包括配电网、变压器、能量管理系统、通讯管理机，充电桩、DC/DC变换器、AC/DC变换器、DC/AC变换器、光伏电池组、储能逆变器和储能电池，变压器通过电力传输线路分别连接配电网、充电桩、DC/DC变换器和储能逆变器，充电桩用于为车辆供电，配电网分别通过AC/DC变换器和DC/AC变换器连接电力传输线路的直流母线；通讯管理机通过通讯线路分别连接能量管理系统、充电桩、DC/DC变换器、AC/DC变换器、DC/AC变换器和储能逆变器，DC/DC变换器连接光伏电池组，储能逆变器连接储能电池。与现有技术相比，本实用新型减轻了配电网负担，具有绿色环保、安全可靠等优点。

Description

一种光伏储能充电站系统
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电站领域，尤其是涉及一种光伏储能充电站系统。
背景技术
电动汽车充电站是为电动汽车充电的站点。随着电动汽车的普及，电动汽车充电站必将成为汽车工业和能源产业发展的重点。电动汽车充电站能较好的解决快速充电问题，节能减排。
目前大部分充电站的电能来源都是配电网，电能来源单一，给配电网的负担重，因此需要一种减轻配电网负担，绿色环保的充电站系统。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的电能来源单一，给配电网造成的负担重的缺陷而提供一种光伏储能充电站系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种光伏储能充电站系统，包括配电网、变压器、能量管理系统、通讯管理机，充电桩、DC/DC变换器、AC/DC变换器、DC/AC变换器、光伏电池组、储能逆变器、储能电池和其它负载，
所述变压器通过电力传输线路分别连接所述配电网、充电桩、DC/DC变换器、储能逆变器和其它负载，所述充电桩用于为车辆供电，所述光伏电池组通过DC/DC变换器连接所述电力传输线路的直流母线，所述储能电池通过电力传输线路连接所述储能逆变器；所述配电网分别通过AC/DC变换器和DC/AC变换器连接所述电力传输线路的直流母线；
所述通讯管理机通过通讯线路分别连接所述能量管理系统、充电桩、DC/DC变换器、AC/DC变换器、DC/AC变换器、储能逆变器和其它负载，所述DC/DC变换器通过通讯线路连接所述光伏电池组，所述储能逆变器通过通讯线路连接所述储能电池。
进一步地，所述DC/DC变换器包括单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器，所述光伏电池组通过单向DC/DC变换器连接所述电力传输线路的直流母线，所述单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器均通过通讯线路连接所述通讯管理机。
进一步地，所述充电桩通过单向DC/DC变换器连接所述电力传输线路的直流母线。
进一步地，所述储能电池通过双向DC/DC变换器连接所述电力传输线路的直流母线。
进一步地，所述其它负载包括照明设备和工作电源。
进一步地，所述储能电池包括多个蓄电池，多个蓄电池间的连接方式包括串联和并联。
进一步地，所述光伏电池组包括多个太阳能电池板，多个太阳能电池板间的连接方式包括串联和并联。
进一步地，所述通讯管理机通过交换机连接所述能量管理系统。
进一步地，所述交换机还连接有显示屏。
进一步地，所述能量管理系统的型号为ESS-8000。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型光伏储能充电站系统，通过光伏发电模块、储能模块和配电网与充电站并网运行，为充电站提供清洁能量来源，并进行存储，减轻配电网负担，当光照不足或者充电车辆较多时，光伏储能充电站系统自动切换为从配电网取电，安全可靠。
(2)本实用新型通过AC/DC变换器连接交流配电网与直流母线，实现配电网向充电站系统充电；通过DC/AC变换器连接交流配电网与直流母线，实现光伏电能并网转换；采用单向DC-DC实现光伏电池和直流母线、充电桩和直流母线之间的连接；采用双向DC-DC连接储能电池组和直流母线，由此实现整个充电站系统各能源间的转换，具有控制方便、效率高、安全可靠等优点。
(3)本实用新型设有能量管理系统通过通讯线路连接各部件，保证了本实用新型光伏储能充电站系统控制过程的实时性和准确性。
附图说明
图1为本实用新型光伏储能充电站系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例具体实施方式中光伏储能充电站系统的结构示意图；
图中，1、配电网，2、变压器，3、能量管理系统，4、通讯管理机，5、充电桩，6、DC/DC变换器，7、光伏电池组，8、储能逆变器，9、储能电池，10、其它负载，11、电动汽车，12、显示大屏，13、储能监控系统客户端，14、交换机，15、公共连接点，16、电池管理系统，17、储能变流器，18、逆变器，19、光伏组件，20、营业厅负荷。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种光伏储能充电站系统，包括配电网1、变压器2、能量管理系统3、通讯管理机4，充电桩5、DC/DC变换器6、AC/DC变换器、DC/AC变换器、光伏电池组7、储能逆变器8、储能电池9和其它负载10，
变压器2通过电力传输线路分别连接配电网1、充电桩5、DC/DC变换器6、储能逆变器8和其它负载10，充电桩5用于为车辆供电，光伏电池组7通过DC/DC变换器6连接电力传输线路的直流母线，储能电池9通过电力传输线路连接储能逆变器8；配电网1分别通过AC/DC变换器和DC/AC变换器连接电力传输线路的直流母线；
通讯管理机4通过通讯线路分别连接能量管理系统3、充电桩5、DC/DC变换器6、AC/DC变换器、DC/AC变换器、储能逆变器8和其它负载10，DC/DC变换器6通过通讯线路连接光伏电池组7，储能逆变器8通过通讯线路连接储能电池9。
DC/DC变换器6包括单向DC/DC变换器6和双向DC/DC变换器6，光伏电池组7通过单向DC/DC变换器6连接电力传输线路的直流母线，单向DC/DC变换器6和双向DC/DC变换器6均通过通讯线路连接通讯管理机4。
充电桩5通过单向DC/DC变换器6连接电力传输线路的直流母线。储能电池9通过双向DC/DC变换器6连接电力传输线路的直流母线。
下面对各部件进行详细描述。
配电网1：充电站主要的电能来源，主要由一次设备包括开关、变压器2及线路等和二次设备包括监控、保护和控制装置等组成。交流配电网1通过35kV/380V变压器2与充电站变流器装置连接，给充电汽车提供持续稳定的电能。
变压器2：变压器2容量由充电站的规模和电能需求量确定，充电站通常采用SC干式变压器2。
储能电池9：由多组蓄电池串、并联组成储能系统，担负着系统能量储存和调节作用。在负荷低谷或光伏发电量过剩时，储存电能；在负荷高峰时，向电动汽车充电。
光伏电池组7：由太阳能电池板串、并联组成，光伏电池吸收太阳能并发出直流电，经DC-DC变换器接入系统，是站内电动汽车充电的补充电源。
充电桩5：电动汽车充电终端，在停车时间内实现对电动汽车灵活充电。
能量管理系统3：根据实时的负荷需求与光伏出力情况，管理充电站各系统之间的能量流动。
DC/DC变换器6：使用单向DC-DC实现光伏电池和直流母线、充电桩5和直流母线之间的连接，使用双向DC-DC连接储能电池9组和直流母线。进一步构建并离网转换装置，对光伏并网与离网运行进行切换，当光伏电量过剩且储能容量已满时，考虑光伏并网运行，其余状况下均处于离网运行状态
AC/DC变换器：连接交流配电网1与直流母线，是配电网1向系统充电的必要变换模块。
DC/AC变换器：连接交流配电网1与直流母线，是光伏并网电能转换的必要变换模块。
其它负载10：其它负载10包括照明、工作电源等其它用电设备。
具体实施方式：如图2所示，本实施例光伏储能充电站系统配备了60kW的快速充电桩5和250kW/550kWh储能，光伏装机容量为11.66kW。
本实施例光伏储能充电站系统包括电力传输线路和通讯线路，电力传输依次连接有配电网1、公共连接点15、变压器2。变压器2分别连接有四个充电桩5、储能变流器17(PCS)、电池管理系统16(BMS)、逆变器18和两个营业厅负荷20，每个充电桩5连接有一个电动汽车11，储能变流器17连接储能电池9，逆变器18连接光伏组件19。
通讯线路依次连接有能量管理系统3、交换机14和通讯管理机4，通讯管理机4分别连接四个充电桩5、储能变流器17(PCS)、电池管理系统16(BMS)、逆变器18和两个营业厅负荷的通讯接口；交换机依次连接有储能监控系统客户端13和显示大屏12。
能量管理系统3的型号为ESS-8000。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏储能充电站系统，其特征在于，包括配电网(1)、变压器(2)、能量管理系统(3)、通讯管理机(4)，充电桩(5)、DC/DC变换器(6)、AC/DC变换器、DC/AC变换器、光伏电池组(7)、储能逆变器(8)、储能电池(9)和其它负载(10)，
所述变压器(2)通过电力传输线路分别连接所述配电网(1)、充电桩(5)、DC/DC变换器(6)、储能逆变器(8)和其它负载(10)，所述充电桩(5)用于为车辆供电，所述光伏电池组(7)通过DC/DC变换器(6)连接所述电力传输线路的直流母线，所述储能电池(9)通过电力传输线路连接所述储能逆变器(8)，所述配电网(1)分别通过AC/DC变换器和DC/AC变换器连接所述电力传输线路的直流母线；
所述通讯管理机(4)通过通讯线路分别连接所述能量管理系统(3)、充电桩(5)、DC/DC变换器(6)、AC/DC变换器、DC/AC变换器、储能逆变器(8)和其它负载(10)，所述DC/DC变换器(6)通过通讯线路连接所述光伏电池组(7)，所述储能逆变器(8)通过通讯线路连接所述储能电池(9)。
2.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述DC/DC变换器(6)包括单向DC/DC变换器(6)和双向DC/DC变换器(6)，所述光伏电池组(7)通过单向DC/DC变换器(6)连接所述电力传输线路的直流母线，所述单向DC/DC变换器(6)和双向DC/DC变换器(6)均通过通讯线路连接所述通讯管理机(4)。
3.根据权利要求2所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述充电桩(5)通过单向DC/DC变换器(6)连接所述电力传输线路的直流母线。
4.根据权利要求2所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述储能电池(9)通过双向DC/DC变换器(6)连接所述电力传输线路的直流母线。
5.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述其它负载(10)包括照明设备和工作电源。
6.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述储能电池(9)包括多个蓄电池，多个蓄电池间的连接方式包括串联和并联。
7.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述光伏电池组(7)包括多个太阳能电池板，多个太阳能电池板间的连接方式包括串联和并联。
8.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述通讯管理机(4)通过交换机连接所述能量管理系统(3)。
9.根据权利要求8所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述交换机还连接有显示屏。
10.根据权利要求1所述的一种光伏储能充电站系统，其特征在于，所述能量管理系统(3)的型号为ESS-8000。
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