[发明专利]风光储式电动汽车充换电站

说明书

技术领域

本发明属于供电系统领域。

背景技术

目前，美国、日本、以色列、法国、英国等国家都已开始建设各自的电动汽车充电设施，主要以充电为主，其中美国、以色列在换电站方面正在开展相关工作。国家电网公司在2010年对电动汽车充电的模式提出了“换电为主，插充为辅、集中充电、统一配送”的原则。2011年，国家电网公司在浙江建成我国首个电动汽车智能充换电服务网络，也是国际上首个实现城际互联的电动汽车智能充换电服务网络，中国的换电站已走在世界的领先地位。

因此建设充换电站智能充换电服务网络的重中之重，而清洁可再生能源发电是解决能源问题的重要手段，已成为当前世界发展趋势，因此将电动汽车充换电站建设结合清洁可再生能源发电，即“清洁可再生能源发电→储能→充换电”的模式，该模式不仅可以减少电动汽车充换电对电网的冲击、更加清洁环保，而且可以在电网条件不具备的偏远地区建设，或在长途公路上作为应急充电设施，因此该模式充换电站的研究和建设对推广电动汽车的应用、建设节能环保型社会有着重要意义，将有非常广阔的应用前景。

当前，电动汽车充换电站以交流电网为供电电源，存在以下问题：一、因国家电网资源紧张，因此完全依赖国家电网会给国家增加负担；二、目前的电动汽车充换电站大多配置蓄电池组，以备停电时也能工作，但是蓄电池组的容量有限，当停电时间长的情况发生时就无能为力了。

发明内容

本发明为了解决在现有电动汽车充换电站在停电状况下，只能对电动汽车的蓄电池进行更换，而不能对电动汽车的蓄电池进行充电的问题，本发明提出了一种风光储式电动汽车充换电站。

风光储式电动汽车充换电站，它包括供电系统、蓄电池储能系统、电动汽车充换电站、站用负荷、监控系统、主断路器、光伏系统并网断路器、光伏接入断路器、太阳能电池组件断路器、负荷断路器、蓄电池组断路器、风力发电断路器、风力发电系统并网断路器和风机断路器；所述的供电系统包括交流电网、风力发电系统和光伏发电系统，

光伏发电系统的电信号输出端通过太阳能电池组件断路器与光伏系统供电母线连接，该光伏系统供电母线通过光伏系统并网断路器与380V母线连接，所述的380V母线通过主断路器与交流电网连接；

光伏系统供电母线通过光伏接入断路器与负荷供电母线连接，电动汽车充换电站和站用负荷均挂接在该负荷供电母线上，该负荷供电母线通过负荷断路器与380V母线连接，该负荷供电母线通过蓄电池组断路器与蓄电池储能系统的充电电源信号输入端连接，该负荷供电母线通过风力发电断路器与风力发电系统供电母线连接，所述风力发电系统供电母线通过风力发电系统并网断路器与380V母线连接，该风力发电系统供电母线通过风机断路器与风力发电系统的电信号输出端连接，监控系统的监控信号输出端通过485总线分别与风力发电系统、光伏发电系统和蓄电池储能系统的监控信号输入端连接，蓄电池储能系统的数据信号输出端通过485总线或CAN总线与光伏发电系统的数据信号输入端连接。

监控系统是风光储式电动汽车充换电站安全运营的保障系统，

监控系统中的供电监控系统用于监测供电系统的运行情况，显示供电系统主接线，检测功率、电量及电流等电气量；

监控系统中的充电监控系统用于监测电动汽车蓄电池的充电信息、充电状态、充电结算情况；

监控系统中的电能质量监控系统用于监测电能质量、电流总畸变率、电压总畸变率、各次电流畸变率和各次电压畸变；

监控系统中视频监控系统用于监测电动汽车充换电站的安保情况，通过摄像头对电动汽车充换电站进行监视；

供电系统主要为充电设备提供电源，同时也为监控系统、照明等站用负荷提供电源，是整个充电站运行的基础。

风力发电系统和光伏发电系统，一方面负责为电动汽车充换电站提供电源，另一方面负责给交流电网提供电源。

供电系统是电动汽车充换电站的核心部分，包括充电柜、电动汽车充换电站及线路等设施。电动汽车充换电站是为电动汽车提供快速、慢速充电的充电设施。

光伏发电系统选用分散型的并网方式，分散型并网方式是采用户外用的小型并网逆变器安装在楼的屋顶，将太阳能电池组件产生的直流电直接变成380V交流电，然后将每台小型逆变器的交流侧汇流后并入配电网。

电动汽车充换电站是为电动汽车提供快速、慢速充电的充电设施，它的工作状态有两种，分别为孤网运行状态和并网运行状态；