[实用新型]一种支持直流网的直流输入双向专用充电桩及其储配微网系统

说明书

本实用新型提供一种本实用新型提供支持直流网的直流输入双向专用充电桩，包括：电网直流输入、储能直流输入、动态并联器、智能转压单元、直流输出、充电接口、控制单元、通信单元和回馈直流输出。本实用新型还提供一种支持直流网的直流输入双向专用充电桩的储配微网系统，包括：双向功率转换系统(PCS)，电能管理系统(EMS)，储能阵列，充电桩阵列，开关柜和新增负荷通道。根据本实用新型的充电桩结构及其储配微网系统，可以实现“主动增容”，减轻电网压力。

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，具体涉及一种支持直流网的直流输入双向专用充电桩。

背景技术

传统充电桩是为电动汽车充电专门设计的产品，其功能较为单一。一般380伏三相交流电接入，通过和电动汽车通信，转换成汽车所用的电压、电流并按照要求输出相应的直流电为电动汽车进行充电。随着大量电动汽车投入市场，充电桩的需求越来越大。“充电难”是制约现代电动汽车普及的一个重要原因。由于一个标准的电动汽车直流桩功率至少35千瓦以上，随着汽车技术的进步，对快速充电的要求越来越高，现代直流充电桩的功率普遍在60千瓦，有的双枪并举的充电桩总功率甚至达到120千瓦。一些高端充电要求甚至已经高达300千瓦。如此高的功率需求给电网配电测带来了巨大的压力，我国电网的配变网络无法支持大规模充电桩。

充电基础设施建设中有一个重要的概念叫电力通道增容，此项工作一般由电网公司完成。在这个过程中，不仅要将配变变压器的功率增加，同时还要加强地下管网的电缆以面对更高的用电功率需求。由于广布大功率的充电设施属于基础设施建设，特别是地下管网，通道建设必然要面对土地征用、拆迁、电力间隔扩容、长达几十公里的工程施工等，其成本是一座充电站的百倍不止。从经济学的角度来说，对于一些有充电需求的，特别是已建好通道的老城区及重要的商圈而言几乎没有可能。

基于储能站进行“动态增容”是解决“增容”这类问题的解决方案，成本一般为传统通道建设的1/3。由于储配系统设有直流网，可以自由接入发电源，也可以进行一定范围的“并储”电能调度，为了进一步降低建站成本，新一代的储配增容可通过直流智能充电桩的设计结合传统pcs来实现充电桩成本的降低并不影响整体储配站的架构。通过由充电桩和PCS进行联动。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型应对动态增容的储配站设计的产品，在赋予传统充电桩更多的功能的前提下，以支持充电设施的广泛布置。

本实用新型提供支持直流网的直流输入双向专用充电桩，包括：电网直流输入、储能直流输入、动态并联器、智能转压单元、直流输出、充电接口、控制单元、通信单元和回馈直流输出；所述电网直流输入与储能直流输入并联连接接入动态并联器，而后与所述智能转压单元连接；所述动态并联器接受来自所述通信单元的控制信号控制电网直流输入量和储能直流输入量；所述通信单元发送信号给所述控制单元，所述控制单元控制智能转压单元，进行直流输出和回馈直流输出；所述直流输出连接到充电接口，对负载进行充电；所述通信单元与所述充电接口进行信号传输。

根据本实用新型的一个具体实施例，其中还包括光能直流输入和风能直流输入中的一种或两种；光能直流输入与储能直流输入并联连入动态并联器；风能直流输入与储能直流输入并联连入动态并联器。

本实用新型还提供一种支持直流网的直流输入双向专用充电桩的储配微网系统，包括：双向功率转换系统(PCS)，电能管理系统(EMS)，储能阵列，上述直流输入双向专用充电桩呈阵列式排列形成的充电桩阵列，开关柜和新增负荷通道；所述双向功率转换系统(PCS)一端与电网连接，另一端与所述充电桩阵列连接，为所述充电桩阵列提供电能，还有一端与所述开关柜连接，为所述新增负荷通道提供电能；所述储能阵列与所述双向功率转换系统(PCS)并联接入所述充电桩阵列，为所述充电桩阵列提供电能；所述充电桩阵列包括多个充电位；电能管理系统(EMS)与所述电网、所述双向功率转换系统(PCS)、所述储能阵列、所述多个充电位和所述开关柜建立通信连接，并加以控制。