一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源汽車領(lǐng)域，具體涉及一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]充電站作為一個能量供給單元在電動車充換電中使用時，能量的合理利用和轉(zhuǎn)換效率的高低尤為重要，因此現(xiàn)在越來越多考慮用直流供電來替代交流。直流線路沒有感抗和容抗，也就沒有無功損耗。如果用交流，除了心線的電阻損耗外，還有絕緣中的介質(zhì)損耗以及鉛包和鎧裝中的磁感應(yīng)損耗等。
[0003]直流輸電有以下主要特點:(1)直流輸電架空線只需正負兩極導(dǎo)線，桿塔結(jié)構(gòu)簡單，線路走廊窄，造價低，損耗小。直流線路的輸送能力強；直流線路無電容電流，沿線的電壓分布均勻，不需裝設(shè)并聯(lián)電抗器。(2)直流電纜線路耐受電壓高、輸送容量大、輸電密度高、損耗小、壽命長，且輸送距離不受電容電流的限制。(3)直流輸電兩端的交流系統(tǒng)無需同步運行，其輸送容量由電流允許值決定，輸送容量和距離不受兩端的交流系統(tǒng)同步運行的限制，有利于遠距離大容量輸電。(4)直流輸電輸送的有功和無功均可方便快速地控制，利用這種快速控制可改善交流系統(tǒng)的運行性能。(5)直流輸電可方便地進行分期建設(shè)和增容擴建，有利于發(fā)揮投資效益。
[0004]電動汽車充電站電池更換模式又稱地面充電系統(tǒng)，即電池組快速更換系統(tǒng)，也稱機械充電。通過直接更換電動汽車的電池組來達到為其充電的目的。由于電池組重量較大，更換電池的專業(yè)化要求較強，需配備專業(yè)人員借助專業(yè)機械來快速完成電池的更換、充電和維護。利用電池更換充電模式，電動汽車用戶可租用充滿電的蓄電池，更換已經(jīng)耗盡的蓄電池，有利于提高車輛使用效率，也提高了用戶使用的方便性和快捷性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提出了一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)，所述直流母線供電系統(tǒng)選用多段式直流母線為換電式充電站電池充電，對于節(jié)省能量，實現(xiàn)快速充電有著十分重要的意義。
[0006]本實用新型技術(shù)方案為，一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)，包括一級直流母線系統(tǒng)、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置和二級直流母線系統(tǒng)，所述一級直流母線系統(tǒng)通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置與二級直流母線系統(tǒng)相連接。
[0007]所述一級直流母線系統(tǒng)包括配電模塊和執(zhí)行模塊，所述配電模塊包括高壓電網(wǎng)、雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置和手動開關(guān)，所述高壓電網(wǎng)通過雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置與手動開關(guān)相連接。
[0008]在執(zhí)行模塊內(nèi)設(shè)有單向DC/DC裝置和電池，所述手動開關(guān)通過直流母線與執(zhí)行模塊內(nèi)的單向DC/DC裝置相連接，所述電池與單向DC/DC裝置相連接。
[0009]所述二級直流母線系統(tǒng)設(shè)有太陽能光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)。
[0010]儲能系統(tǒng)包括儲能應(yīng)用終端和儲能組。儲能應(yīng)用終端為充電站內(nèi)的換電機器人、照明、消防、空水冷卻系統(tǒng)和其它輔助設(shè)施。儲能組為廢舊蓄電池。
[0011]有益效果:
[0012]本實用新型利用太陽能光伏系統(tǒng)和廢舊蓄電池儲能組成的儲能系統(tǒng)，通過二級直流母線系統(tǒng)，給充電站內(nèi)的換電機器人、照明、消防、空水冷卻系統(tǒng)和其它輔助設(shè)施供電，并在電能充足時將太陽能的能量儲存在廢舊蓄電池中，利用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置供電能給一級直流母線系統(tǒng)使用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中，1，高壓電網(wǎng)；2，太陽能光伏系統(tǒng)；3、手動開關(guān)；4、雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置；5、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置；6、直流母線；7、單向DC/DC裝置；8、電池負載；9，儲能應(yīng)用終端。
【具體實施方式】
[0015]如圖1，所述一級直流母線系統(tǒng)前端配電部分從高壓電網(wǎng)1中的10kV電網(wǎng)接入經(jīng)過變壓器、濾波器及雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置4整流后向充電站提供高電能質(zhì)量指標(biāo)的一級直流母線系統(tǒng)，即直流母線6，通過單向DC/DC裝置7為電池負載8提供高壓電網(wǎng)1供給的電能。二級直流母線系統(tǒng)由太陽能光伏系統(tǒng)2和儲能系統(tǒng)供電。兩級母線供電相互協(xié)調(diào)補充，完成能量的合理利用和高效輸送。
[0016]前端配電部分，即高壓部分包括進線柜、計量柜、變壓器柜、出線柜、聯(lián)絡(luò)柜、開關(guān)柜等；低壓部分包含AC/DC整流柜和DC/DC直流調(diào)壓部分。
[0017]直流母線6的能量供給源為太陽能光伏系統(tǒng)2和儲能應(yīng)用終端9組成，儲能組由廢舊蓄電池組成，太陽能光伏系統(tǒng)2給充電站內(nèi)的換電機器人、照明、消防、空水冷卻系統(tǒng)和其它輔助設(shè)施供電，并在電能充足時將太陽能的能量儲存在廢舊蓄電池中，以供使用。
[0018]—級直流母線系統(tǒng)和二級直流母線系統(tǒng)兩條能源供給部分可以獨立工作，也可以在需要的時候通過雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5實現(xiàn)能量的相互補充，特別是在太陽能系統(tǒng)能量充足時，可選擇切斷一級直流母線系統(tǒng)的電網(wǎng)供電部分，完全由太陽能光伏系統(tǒng)2進行能量供給。在陰雨天或晚間用電低谷時，將電網(wǎng)的電能通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5給儲能電池組充電，將便宜電儲備起來。
[0019]本實用新型的關(guān)鍵部件為圖1中的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5，此雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5關(guān)聯(lián)兩條直流母線6，實現(xiàn)不同能量供給源之間的能量交換。在所述一級直流母線系統(tǒng)供電不足時，由電網(wǎng)經(jīng)雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5相儲能電池組及機械小車、空水冷卻系統(tǒng)以及其它輔助系統(tǒng)供電；或者在電網(wǎng)故障停電時，由儲能電池向充電機供電，實施應(yīng)急充電。
[0020]圖1中，系統(tǒng)供電由變壓器轉(zhuǎn)換10kV到0.4kV, AC/DC整流模塊將交流0.4kV轉(zhuǎn)換成直流電壓給直流充電機充電，手動開關(guān)3控制電網(wǎng)到直流母線6的能量供給，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5用于連接所述一級直流母線系統(tǒng)和所述二級直流母線系統(tǒng)，既可以用電壓等級的匹配，也可以實現(xiàn)能量的自由流動。
[0021]電網(wǎng)波谷時段閉合手動開關(guān)3，電網(wǎng)電能給直流充電機供電，完成電池的充電作業(yè)，電能通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置5后，調(diào)節(jié)到合適的電壓等級供充電站其他設(shè)備和廢舊儲能電池，因為波谷時段用電相對便宜，此時給廢舊蓄電池充電儲能，完成了相對廉價電能的儲存。如果太陽能光伏系統(tǒng)和廢舊蓄電池儲存的能量充足時，可以斷開手動開關(guān)3，全部由太陽能和儲能電池給整個充電站供電，也可以用在電網(wǎng)故障時應(yīng)及使用，這樣保證了充電站的可持續(xù)，安全穩(wěn)定運行。
【主權(quán)項】
1.一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)，其特征在于:包括一級直流母線系統(tǒng)、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置和二級直流母線系統(tǒng)，所述一級直流母線系統(tǒng)通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置與二級直流母線系統(tǒng)相連接； 所述一級直流母線系統(tǒng)包括配電模塊和執(zhí)行模塊，所述配電模塊包括高壓電網(wǎng)、雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置和手動開關(guān)，所述高壓電網(wǎng)通過雙向AC/DC轉(zhuǎn)換裝置與手動開關(guān)相連接； 在執(zhí)行模塊內(nèi)設(shè)有單向DC/DC裝置和電池，所述手動開關(guān)通過直流母線與執(zhí)行模塊內(nèi)的單向DC/DC裝置相連接，所述電池與單向DC/DC裝置相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)，其特征在于:所述二級直流母線系統(tǒng)設(shè)有太陽能光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種充換電式充電站兩段式直流母線供電系統(tǒng)，包括一級直流母線系統(tǒng)、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置和二級直流母線系統(tǒng)，所述一級直流母線系統(tǒng)通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置與二級直流母線系統(tǒng)相連接。本實用新型利用太陽能光伏系統(tǒng)和廢舊蓄電池儲能組成的儲能系統(tǒng)，通過二級直流母線系統(tǒng)，給充電站內(nèi)的換電機器人、照明、消防、空水冷卻系統(tǒng)和其它輔助設(shè)施供電，并在電能充足時將太陽能的能量儲存在廢舊蓄電池中，利用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換裝置供電能給一級直流母線系統(tǒng)使用。
【IPC分類】H02J9/04, H02J7/00, H02S40/38, H02J15/00
【公開號】CN205017058
【申請?zhí)枴緾N201520736230
【發(fā)明人】張文武, 竇明武
【申請人】廣東安和威電力建設(shè)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月22日