CN212422878U - 一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，包括充电桩，所述充电桩为电动拖轮充电，所述充电桩连接配电柜的输出端，储能变流器连接电池单元，通过光伏发电或风能发电将电能存入电充单元，将电能经过配电柜输入到充电站内0.4kV母线为电动拖轮充电；本实用新型能够满足港口上电动拖轮的充电需求，同时，电能的来源分为风能和光伏，减少市电使用的依赖，节约用电成本；多个充电桩组成充电站能够满足若干船舶的充电，充电桩分为直流和交流方式，满足不同的充电方法。

Description

一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站

技术领域

本实用新型属于技术充电桩技术领域，尤其涉及一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站。

背景技术

目前，新能源化的触角已延伸至船舶领域，越来越多的动力电池企业将目光瞄向船舶电动化这一细分领域，并有针对性地开发船用动力电池系统，与新能源汽车一样，动力电池的性能指标、安全性、充电速度、充电设施分布情况也是影响电动船舶发展的主要因素。

电动船舶投入使用具有低能耗、零污染、低成本等优点，成为整治船舶污染、实现节能减排的重要路径，但是目前港口均缺少对电动船舶充电配套的充电站，并且，既有的充电桩的电来源市电，价格高，对于电动船舶来说成本相对高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，能够收集新能源发电，并对电储存，其具体方案如下：

一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，包括充电桩，所述充电桩为电动拖轮充电，所述充电桩连接配电柜的输出端，储能变流器连接电池单元，通过光伏发电或风能发电将电能存入电充单元，将电能经过配电柜输入到充电站内0.4kV母线为电动拖轮充电。

优选地，储能变流器由隔离变压器、双向AC/DC变流器模块、就地监控系统组成。

优选地，电池单元的储能系统规格为100kW /200kWh，电池总容量为200kWh；具体包含电池箱、电池柜、总控柜、电池管理系统。

优选地，光伏发电通过光伏组件实现，光伏组件连接光伏逆变器，风能发电通过风能组件实现，风能组件连接风能逆变器。

优选地，光伏组件采用双玻单晶光伏组件，双玻单晶光伏组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和高效单晶体电池硅片，经过层压机高温层压组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏池组件。

优选方案，光伏逆变器选用三相光伏并网逆变器。

优选方案，充电桩用落地式安装方式，包含交流充电桩及直流充电桩。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果如下：

本实用新型能够满足港口上电动拖轮的充电需求，同时，电能的来源分为风能和光伏，减少市电使用的依赖，节约用电成本。

多个充电桩组成充电站能够满足若干船舶的充电，充电桩分为直流和交流方式，满足不同的充电方法。

本实用新型采用的储能变流器便于维护和系统扩容，配置灵活，体积小、质量轻、成本低，采用三电平主电路拓扑，效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为一体化电动充电站系统框图。

图2是储能变流器示意图。

其中，1-充电桩，2-配电柜，3-0.4kV母线，4-风能逆变器，5-风能组件，6-光伏逆变器，7-光伏组件，8、储能变流器，9、电池单元。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创作性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护的范围。

如图1-2所示，一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，包括充电桩，所述充电桩为电动拖轮充电，所述充电桩连接配电柜的输出端，储能变流器8连接电池单元9，通过光伏发电或风能发电将电能存入电充单元，将电能经过配电柜输入到充电站内0.4kV母线为电动拖轮充电。储能变流器由隔离变压器、双向AC/DC变流器模块、就地监控系统组成。电池单元的储能系统规格为100kW /200kWh，电池总容量为200kWh；具体包含电池箱、电池柜、总控柜、电池管理系统。光伏发电通过光伏组件实现，光伏组件7连接光伏逆变器6，风能发电通过风能组件实现，风能组件5连接风能逆变器4。光伏组件采用双玻单晶光伏组件，双玻单晶光伏组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和高效单晶体电池硅片，经过层压机高温层压组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏池组件。光伏逆变器选用三相光伏并网逆变器。充电桩用落地式安装方式，包含交流充电桩及直流充电桩。

工作原理：

储能系统包含储能变流器和电池单元，通过光伏发电和风能发电将电能存入储能电池，将电能送入充电站内0.4kV母线，为电动拖轮充电。

根据需求并考虑到5台充电桩同时充电概率，选择储能变流器额定功率为100kW。储能变流器采用模块化设计理念，一级变换拓扑，通过隔离变压器直接接入0.4 kV交流电网，交流侧采用双向AC/DC变流器模块并联，直流输出为一条直流母线，电池电压范围530V~800V，图2所示。变流器模块化设计，具有分散逻辑控制，可靠性高，便于维护和系统扩容，配置灵活，体积小、质量轻、成本低，采用三电平主电路拓扑，效率高，储能变流器具备模块级保护、装置级保护、系统级保护等三级保护功能，实现方式为软件保护、硬件保护。除交直流过压、过流保护功能之外，还具备功率翻转保护、三相不平衡保护、防孤岛保护、相序错误保护、通讯故障保护等保护功能。

光伏组件选用高效双玻单晶光伏组件114块，装机容量41.04KWp采用固定10°倾角安装，固定方式采用倾角固定，最佳阵列倾角为 27°。每排间距(D1)1.0m，每列间距(D2)0.05m。晶硅光伏组件总装机81.36kWp；具有高功率输出、优异的弱光发电性能。

双玻单晶光伏组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和高效单晶体电池硅片，经过层压机高温层压组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏池组件。用玻璃代替传统的组件背板，玻璃为无机材料，长期户外不降解耐磨损，抗腐蚀性大大增强，且璃玻璃透水率几乎为零，从根本上杜绝PID现象产生，防止EVA老化，产生蜗牛纹现象的概率也更小。双玻无铝合金边框设计，增强汽车棚内亮度，整体格局更加美观大方。同时还具有不积灰不积雪的特性，易清洗管理，可以减少运维费用。

光伏逆变器选用三相光伏并网逆变器,采用先进的空间矢量与T型三电平相结合拓扑技术，独立双MPPT（最大功率点跟踪），支持两组不同输入功率，单组最大输入功率允许达到直流总功率的60%，最高转换效率达到98.3%。

充电桩采用落地式安装方式，充电机配备充电模块，采用高频软开关变换技术，具有效率高、保护功能齐全和可靠性高的优点；同时，采用模块化的结构和先进的数字均流技术，可实现不同电流等级的充电机的配置，广泛适用于不同容量的电动车充电的场合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：包括充电桩，所述充电桩为电动拖轮充电，所述充电桩（1）连接配电柜（2）的输出端，储能变流器连接电池单元，通过光伏发电或风能发电将电能存入电充单元，将电能经过配电柜（2）输入到充电站内0.4kV母线（3）为电动拖轮充电。

2.根据权利要求1所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：储能变流器由隔离变压器、双向AC/DC变流器模块、就地监控系统组成。

3.根据权利要求2所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：电池单元的储能系统规格为100kW /200kWh，电池总容量为200kWh；具体包含电池箱、电池柜、总控柜、电池管理系统。

4.根据权利要求1所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：光伏发电通过光伏组件实现，光伏组件连接光伏逆变器，风能发电通过风能组件实现，风能组件连接风能逆变器。

5.根据权利要求4所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：光伏组件采用双玻单晶光伏组件，双玻单晶光伏组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和高效单晶体电池硅片，经过层压机高温层压组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏池组件。

6.根据权利要求4所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：光伏逆变器选用三相光伏并网逆变器。

7.根据权利要求1所述的一种针对电动拖轮的风光储充一体化电动充电站，其特征在于：充电桩（1）用落地式安装方式，包含交流充电桩及直流充电桩。

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