本實用新型涉及充換電站技術(shù)領(lǐng)域,是一種含風光互補電源的充換電站。
背景技術(shù):
近年來,隨著燃油汽車排放的污染性尾氣對地球的污染日益加重,以及石油等傳統(tǒng)性不可再生能源的急劇減少。汽車作為現(xiàn)代社會化大工業(yè)的產(chǎn)物,為推動人類文明向前躍進作出了巨大貢獻,給人類的生活帶來了舒適和便捷。目前汽車燃油消耗已經(jīng)成為石油消耗的主體,全球許多國家的政府正是基于對環(huán)境及可持續(xù)能源的考慮,大力推廣電動汽車用以替代傳統(tǒng)燃油汽車,隨著新能源汽車的快速發(fā)展,有力帶動了電動汽車充換電站的發(fā)展步伐。在世界各地,電動汽車充換電站紛紛涌現(xiàn),截止2014年底,全國共建成充換電站780座,交直流充電樁3.1萬個,預計到2020年,新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁480萬個?,F(xiàn)在大規(guī)模使用的電動汽車充換電站多依托于國家電網(wǎng),以交流電網(wǎng)為供電電源,這類能源多為化石能源,對環(huán)境污染大,同時隨著越來越多的電動汽車充換電站建成,大量電動汽車同時充換電時將增加電網(wǎng)的負荷,對電網(wǎng)造成較大的沖擊。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種含風光互補電源的充換電站,克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足,其能有效解決現(xiàn)有電動汽車充換電站使用化石能源對大氣環(huán)境的污染大,并且在多組電池同時充電時對電網(wǎng)沖擊大的問題。
本實用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種含風光互補電源的充換電站,包括風力發(fā)電裝置、光伏發(fā)電裝置、MPPT控制器和直流母線,所述風力發(fā)電裝置包括風力發(fā)電組件、整流器、第一濾波器和第一DC/DC變換器,風力發(fā)電機組件與整流器電連接,整流器與第一濾波器電連接,第一濾波器與第一DC/DC變換器電連接,第一DC/DC變換器與直流母線電連接;所述光伏發(fā)電裝置包括光伏組件、第二濾波器和第二DC/DC變換器,光伏組件與第二濾波器電連接,第二濾波器與第二DC/DC變換器電連接,第二DC/DC變換器與直流母線電連接;所述第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器之間電連接有MPPT控制器。
下面是對上述實用新型技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進:
上述還包括動力電池組、直流蓄電池組、直流負載、DC/AC變換器和交流負載,所述直流母線分別與動力電池組、直流蓄電池組、直流負載和DC/AC變換器電連接,DC/AC變換器與交流負載電連接。
上述風力發(fā)電裝置還包括卸荷電路,卸荷電路電連接在第一濾波器和第一DC/DC變換器之間。
上述光伏發(fā)電裝置還包括防反二極管,防反二極管電連接在光伏組件和第二濾波器之間。
上述風力發(fā)電組件包括風力機和直驅(qū)永磁發(fā)電機,風力機和直驅(qū)永磁發(fā)電機電連接在一起。
本實用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊,使用方便,通過風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置,實現(xiàn)電動汽車充換電站由清潔可再生能源發(fā)電至儲能至充換電的工作模式,在正常工作時,白天在陽光充足時,由光伏發(fā)電裝置單獨向充換電站負載供電,且多余電量向未滿的電池組充電,在陽光不足時,風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置共同向充換電站負載供電,多余電量向未滿的電池組充電,在風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置同時運行時也不能滿足負載時,此時蓄電池加入共同向充換電站負載供電;夜間在風力充足時,由風力發(fā)電裝置向充換電站負載供電,多余電量向未滿的電池組充電,在風力不足時,由風力發(fā)電裝置和蓄電池向充換電站負載供電;在風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置不正常工作下,由蓄電池組單獨向充換電站負載供電。從而本實用新型減小了在用電高峰期電網(wǎng)的負荷以及大量電池同時充電對電網(wǎng)的沖擊影響;減少化石能源對大氣環(huán)境的污染。
附圖說明
附圖1為本實用新型最佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制,可根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
在本實用新型中,為了便于描述,各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述:
如附圖1所示,該含風光互補電源的充換電站,包括風力發(fā)電裝置、光伏發(fā)電裝置、MPPT控制器和直流母線,所述風力發(fā)電裝置包括風力發(fā)電組件、整流器、第一濾波器和第一DC/DC變換器,風力發(fā)電機組件與整流器電連接,整流器與第一濾波器電連接,第一濾波器與第一DC/DC變換器電連接,第一DC/DC變換器與直流母線電連接;所述光伏發(fā)電裝置包括光伏組件、第二濾波器和第二DC/DC變換器,光伏組件與第二濾波器電連接,第二濾波器與第二DC/DC變換器電連接,第二DC/DC變換器與直流母線電連接;所述第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器之間電連接有MPPT控制器。這里,MPPT控制器為現(xiàn)有公知技術(shù),用來在不同的氣象和環(huán)境條件下,通過調(diào)節(jié)裝置的參數(shù),使風力發(fā)電和光伏發(fā)電實現(xiàn)最大功率輸出,保持充換電站穩(wěn)定供電。第一濾波器和第二濾波器均為濾波電容,有便捷、溫升低、損耗低的特點,用來濾除電路中的交流電。
如附圖1所示,風力發(fā)電裝置中,風力發(fā)電組件產(chǎn)生的三相交流電通過整流器變成直流電,經(jīng)過第一濾波器后送入第一DC/DC變換器,最終進入直流母線。光伏發(fā)電裝置中,由光伏組件產(chǎn)生的直流電,經(jīng)過第二濾波器和第二DC/DC變換器,最終進入直流母線。在正常工作時,白天,在陽光充足時,由光伏發(fā)電裝置單獨為充換電站供電;在陽光不足時,風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置共同為充換電站供電;夜間,在風力充足時,由風力發(fā)電裝置為充換電站供電。從而本實用新型采用清潔可再生能源發(fā)電至儲能至充換電的工作模式,減小了在用電高峰期電網(wǎng)的負荷以及大量電池同時充電對電網(wǎng)的沖擊影響;減少化石能源對大氣環(huán)境的污染,降低了大氣PM2.5濃度。
可根據(jù)實際需要,對上述含風光互補電源的充換電站作進一步優(yōu)化或/和改進:
如附圖1所示,還包括動力電池組、直流蓄電池組、直流負載、DC/AC變換器和交流負載,所述直流母線分別與動力電池組、直流蓄電池組、直流負載和DC/AC變換器電連接,DC/AC變換器與交流負載電連接。使用時,直流母線將流入的電能一部分直接流出到直流負載和交流負載,一部分為動力電池組和直流蓄電池組充電,由于流入直流母線的電能為直流電,所以流出到交流負載時要經(jīng)過DC/AC變換器變成交流電,直流負載和交流負載主要負責充換電站基建的能量消耗,包括電站的照明以及為電動汽車充電;直流蓄電池組是在風力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置不能正常工作時為充換電站供電,即提供充換電站基建的能量消耗及為電動汽車充電,或在夜晚風力不足時與風力發(fā)電裝置一同時為充換電站供電;動力電池組在車輛進行換電時使用,即在車輛進入充換電站后通過快速更換設備將車輛的虧電狀態(tài)動力電池組取下并即刻更換另一組滿充狀態(tài)的動力電池組,換下的動力電池組在充換電站內(nèi)進行再次充電。
如附圖1所示,風力發(fā)電裝置還包括卸荷電路,卸荷電路電連接在第一濾波器和第一DC/DC變換器之間。卸荷電路用來保證在風能充足但是不超過切出風速、負載不大而且電池已經(jīng)處于滿充狀態(tài)時,將部分富余電能消耗在卸荷電路中,保護電路的安全。
如附圖1所示,光伏發(fā)電裝置還包括防反二極管,防反二極管電連接在光伏組件和第二濾波器之間。防反二極管用來防止反向電壓損壞光伏電池板,保護光伏電池板。
如附圖1所示,風力發(fā)電組件包括風力機和直驅(qū)永磁發(fā)電機,風力機和直驅(qū)永磁發(fā)電機電連接在一起。風力機和直驅(qū)永磁發(fā)電機產(chǎn)生三相交流電。
以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實用新型的最佳實施例,其具有較強的適應性和最佳實施效果,可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征,來滿足不同情況的需求。