[发明专利]一种大功率直流充电系统

说明书

本发明公布了一种大功率直流充电系统，适用于电动船舶，包括：两个直流充电模块，其分别包括一自适应检测控制单元用于连接电动船舶并得到一电压检测值；自适应检测控制单元预设有至少一个电压阈值范围，并通过电压检测值进行调整；还设一柔性并网单元，连接自适应检测控制单元，并根据直流母线的实际电压和当前时刻的电压阈值范围的比较结果调整直流母线与外部交流电网进行能量交换的工作状态以及调整直流充电模块的工作状态。有益效果在于：通过移相整流变换装置和柔性并网双向装置混合并联提高了源—网—荷的互动能力，同时采用多段直流母线连接的方式搭配柔性并网双向装置来确保该系统在局部故障的情况下仍能稳定可靠运行。

技术领域

本发明涉及大功率充电领域，尤其涉及一种大功率直流充电系统。

背景技术

当前，电动船舶因其能够大幅降低船舶污染物气体排放，甚至可以实现零排放的特质，而被市场广泛认可。随着国际船舶排放法规的不断完善，以及船舶动力电池、混合动力技术的不断成熟，电动船舶市场的认可度也在不断提升，电动船舶已然成为了未来船舶行业发展的重点。除了减少排放，电动船舶在运行成本上也明显低于柴油和LNG燃料船舶，并且电动船舶的结构简单，转动部件少，同时也降低了维护成本。

现有技术中，由于光伏、风电等新能源因其发电具有间歇性和不稳定性的特征，导致新能源发电系统对安全运行冲击比较严重，对电网调度和系统安全运行影响明显，而大功率直流充电技术能够对外提供多种电源和负载接口，并且可以将分布式电源、储能系统、直流负载接入电网，减小了能量形式转换环节，且让直流系统更易于接入交流电网系统，因此，大功率直流充电技术必将是未来配电网的发展趋势。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种大功率直流充电系统，用以保证直流母线稳定的同时优化提升网侧电能质量，并确保系统在局部故障的情况下仍能稳定可靠运行。

上述技术方案具体包括：一种大功率直流充电系统，适用于电动船舶，包括：两个直流充电模块，分别设有充电接口，且分别通过所述充电接口对所述电动船舶进行充电；每个所述直流充电模块分别设置有一自适应检测控制单元；所述自适应检测控制单元连接所述电动船舶，并获取所述电动船舶的电特性值，并得到一电压检测值；所述自适应检测控制单元预设有至少一个电压阈值范围，并通过所述电压检测值分别对每个所述电压阈值范围进行调整；每个所述直流充电模块中分别设置有一柔性并网单元，所述柔性并网单元设置于外部交流电网与所述直流充电模块连接的直流母线之间；所述柔性并网单元连接所述自适应检测控制单元，并根据实时检测到的所述直流母线的实时电压和当前时刻的所述电压阈值范围的比较结果调整所述直流母线与所述外部交流电网进行能量交换的工作状态以及调整对应的所述直流充电模块的工作状态。

优选的，每个所述直流充电模块还分别包括：一变压单元，用于将所述外部交流电网中的高压交流母线的电压进行降压处理后输入至一低压交流母线；一移相整流单元，连接至所述低压交流母线，用于将所述低压交流母线的电压进行变换后输入至所述直流母线；一无功补偿单元，连接至所述低压交流母线，用于补偿所述低压交流母线的无功电流；多个充电单元，分别连接在所述直流母线和所述充电接口之间，用于通过所述充电接口对所述电动船舶充电；一储能单元，连接至所述直流母线，预设有一储能上限和储能下限，用于储存所述直流母线的能量；一发电单元，连接至所述直流母线，用于生成光伏能量并输出至所述直流母线；一超级电容单元，连接至所述直流母线，用于稳定所述直流母线的电压。

优选的，所述柔性并网单元包括：一获取部件，用于实时获取所述自适应检测控制单元中当前的所述电压阈值范围；一检测部件， 连接所述获取部件，用于检测所述直流母线上的实时电压，并将检测到的所述实时电压与当前获取的所述电压阈值范围进行比较并输出所述比较结果；一控制部件，连接所述检测部件，根据所述比较结果生成一对应的控制指令，所述控制部件根据所述控制指令调整所述直流母线与所述外部交流电网进行能量交换的工作状态以及调整对应的所述直流充电模块的工作状态。