專利名稱：光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)及其控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用光伏和儲(chǔ)能技術(shù)的電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)和一種儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車在充電的過程中會(huì)從電網(wǎng)吸收功率，當(dāng)同時(shí)充電的電動(dòng)汽車達(dá)到相當(dāng)數(shù)量時(shí)會(huì)對(duì)其所連接的交流配電網(wǎng)產(chǎn)生有功功率沖擊，影響電能質(zhì)量，因此需要對(duì)其進(jìn)行平滑處理。目前還沒有針對(duì)該功率沖擊的有效抑制措施。為實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)太陽能的充分利用，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有裝設(shè)光伏系統(tǒng)的電動(dòng)汽車充電站。在以往的充電站中，光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)化成電能之后，要么通過儲(chǔ)能系統(tǒng)接入充電站的充電系統(tǒng)，要么與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，即充電站中的光伏系統(tǒng)僅能選擇與電網(wǎng)并網(wǎng)或者離網(wǎng)其中一種模態(tài)運(yùn)行，不能在同一座充電站中實(shí)現(xiàn)工作模態(tài)的轉(zhuǎn)換。無法實(shí)現(xiàn)對(duì)提高太陽能利用率和抑制充電站對(duì)電網(wǎng)側(cè)功率沖擊的兼顧。并且此類充電站中所裝設(shè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)其能量?jī)H來自于光伏系統(tǒng)，發(fā)揮的作用只是在負(fù)荷重時(shí)為電動(dòng)汽車充電站充電。也就是說，儲(chǔ)能系統(tǒng)僅作為光伏系統(tǒng)的輔助裝置出現(xiàn)， 對(duì)區(qū)域內(nèi)太陽能的利用不夠充分，對(duì)交流配電網(wǎng)的作用也很有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，可使電動(dòng)汽車集中充電對(duì)交流配電網(wǎng)所引起的負(fù)荷沖擊得到平滑，充分利用區(qū)域內(nèi)的太陽能，給予電網(wǎng)有效的支持和配合，提高電動(dòng)汽車充電站的總體經(jīng)濟(jì)效益。一種光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，包括光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器；所述光伏系統(tǒng)通過所述DC/AC逆變器連接至交流配電網(wǎng)，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至所述儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過所述DC/AC逆變器連接交流配電網(wǎng)，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至所述充電系統(tǒng)；所述充電系統(tǒng)通過所述AC/ DC整流器連接交流配電網(wǎng)。在現(xiàn)有電動(dòng)汽車充電站中，由于可裝設(shè)面積的限制，充電站內(nèi)的光伏系統(tǒng)容量通常不會(huì)配置得很大。光伏系統(tǒng)采用直接并網(wǎng)運(yùn)行的方式能給電動(dòng)汽車充電站帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，但無法抑制電動(dòng)汽車集中充電時(shí)引起的負(fù)荷沖擊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明綜合考慮了充電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益以及對(duì)集中充電引起的負(fù)荷沖擊進(jìn)行的平滑處理，重新設(shè)計(jì)了電動(dòng)汽車充電站的組成和結(jié)構(gòu)。光伏系統(tǒng)通過DC/AC逆變器連接至交流配電網(wǎng)，并通過DC/ DC轉(zhuǎn)換器連接至儲(chǔ)能系統(tǒng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過DC/AC逆變器連接交流配電網(wǎng)，并通過DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至充電系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間能夠進(jìn)行電能的雙向交流。綜合考慮充電站光伏系統(tǒng)一天中所發(fā)出的電能、電網(wǎng)的峰谷差價(jià)政策、光伏上網(wǎng)電價(jià)政策以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的特性，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)在儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電、向充電系統(tǒng)充電、向電網(wǎng)放電和保持狀態(tài)四種工作狀態(tài)下進(jìn)行切換。其中，向充電系統(tǒng)充電是指儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸送至充電系統(tǒng)；向電網(wǎng)放電是指儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)過DC/AC逆變器逆變后輸送至交流配電網(wǎng)上；儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電是指光伏系統(tǒng)上的電能經(jīng)過 DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后輸送至儲(chǔ)能系統(tǒng)，或者交流配電網(wǎng)上的電能經(jīng)過AC/DC整流器整流之后輸送至儲(chǔ)能系統(tǒng)；保持狀態(tài)是指儲(chǔ)能系統(tǒng)沒有電能流出和流入。根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)不同工作狀態(tài)的切換，光伏系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)并網(wǎng)或者是離網(wǎng)工作模態(tài)的靈活轉(zhuǎn)換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對(duì)電動(dòng)汽車充電站中光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)不同運(yùn)行模式和工作狀態(tài)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，在整體上提高了充電站的總體經(jīng)濟(jì)效益。既提高了光伏系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)太陽能的吸收效率，充分利用清潔能源，又能利用儲(chǔ)能系統(tǒng)的靈活充放電特性來平滑電動(dòng)汽車集中充電引起的電網(wǎng)側(cè)負(fù)荷沖擊。此外，充電站中的儲(chǔ)能系統(tǒng)可與交流配電網(wǎng)進(jìn)行雙向的電能交流，參與電力系統(tǒng)的“削峰填谷”，縮小電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，改善電網(wǎng)負(fù)荷特性，保證充電的可靠性。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供一種光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法，包括以下步驟對(duì)充電站當(dāng)前的重負(fù)荷信號(hào)、谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷；根據(jù)上述判斷結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器、所述DC/AC逆變器和所述AC/DC整流器發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)的切換。本發(fā)明的方法還包括以下步驟在所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換之后，重新對(duì)所述重負(fù)荷信號(hào)、谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)重新監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)重新進(jìn)行判斷，若判斷結(jié)果與之前一樣，則維持所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作狀態(tài)不變；若判斷結(jié)果與之前不一樣，則根據(jù)重新判斷的結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器、所述DC/AC逆變器和所述AC/DC整流器發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法在不同時(shí)間、不同情況下控制儲(chǔ)能系統(tǒng)在所述四種不同工作狀態(tài)下進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)充電站中光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同運(yùn)行模式和工作狀態(tài)下的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。通過對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)電能流向的控制使儲(chǔ)能系統(tǒng)靈活充放電，同時(shí)完成光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)并網(wǎng)或者離網(wǎng)工作模態(tài)的轉(zhuǎn)換，提高了光伏系統(tǒng)太陽能利用效率，保證了集中充電時(shí)充電站供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行支持和配合。


圖1為光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法示意流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明綜合考慮了充電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益以及對(duì)集中充電引起的負(fù)荷沖擊進(jìn)行平滑處理，重新設(shè)計(jì)了電動(dòng)汽車充電站的組成和結(jié)構(gòu)。所述光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)
5包括光伏系統(tǒng)11、儲(chǔ)能系統(tǒng)12、充電系統(tǒng)13、DC/AC逆變器14、AC/DC整流器15和DC/DC 轉(zhuǎn)換器16、17 ；所述光伏系統(tǒng)11通過所述DC/AC逆變器14連接至交流配電網(wǎng)，并通過所述 DC/DC轉(zhuǎn)換器16連接至所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12 ；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12通過所述DC/AC逆變器14連接交流配電網(wǎng)，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器17連接至所述充電系統(tǒng)13 ；所述充電系統(tǒng)13通過所述AC/DC整流器15連接交流配電網(wǎng)。優(yōu)選地，儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)的切換可由上位機(jī)控制，上位機(jī)依據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，然后通過給DC/AC逆變器14、AC/DC整流器15和DC/DC轉(zhuǎn)換器16、17發(fā)出工作指令信號(hào)，來控制儲(chǔ)能系統(tǒng)12電能的流出和流入方向，進(jìn)而達(dá)到控制其工作狀態(tài)的切換。綜合考慮充電站光伏系統(tǒng)11 一天中所發(fā)出的電能、電網(wǎng)的峰谷差價(jià)政策、光伏上網(wǎng)電價(jià)政策以及儲(chǔ)能系統(tǒng)12的特性，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)12在儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電、向充電系統(tǒng)充電、向電網(wǎng)放電和保持狀態(tài)四種工作狀態(tài)下進(jìn)行切換。其中，向充電系統(tǒng)充電是指儲(chǔ)能系統(tǒng) 12發(fā)出的電能經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換后輸送至充電系統(tǒng)13 ；向電網(wǎng)放電是指儲(chǔ)能系統(tǒng) 12發(fā)出的電能經(jīng)過DC/AC逆變器14逆變后輸送至交流配電網(wǎng)上；儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電是指光伏系統(tǒng)11上的電能經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器16轉(zhuǎn)換之后輸送至儲(chǔ)能系統(tǒng)12，或者交流配電網(wǎng)上的電能經(jīng)過AC/DC整流器整流之后輸送至儲(chǔ)能系統(tǒng)12 ；保持狀態(tài)是指儲(chǔ)能系統(tǒng)12沒有電能流出和流入。上述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)12與電網(wǎng)之間能夠進(jìn)行電能的雙向交流。同時(shí)，光伏系統(tǒng)11分別通過DC/AC逆變器14和DC/DC轉(zhuǎn)換器16與電網(wǎng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)12連接，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)12工作狀態(tài)的切換，光伏系統(tǒng)11可實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)并網(wǎng)或者是離網(wǎng)的工作模態(tài)的靈活轉(zhuǎn)換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對(duì)電動(dòng)汽車充電站中光伏系統(tǒng)11和儲(chǔ)能系統(tǒng)12不同運(yùn)行模式和工作狀態(tài)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，在整體上提高了充電站的總體經(jīng)濟(jì)效益。既提高了光伏系統(tǒng)11對(duì)區(qū)域內(nèi)太陽能的吸收效率，充分利用清潔能源，又能利用儲(chǔ)能系統(tǒng)12的靈活充放電特性來平滑電動(dòng)汽車集中充電引起的電網(wǎng)側(cè)負(fù)荷沖擊。此外，充電站中的儲(chǔ)能系統(tǒng)12可與交流配電網(wǎng)進(jìn)行雙向的電能交流，參與電力系統(tǒng)的“削峰填谷”，縮小電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，改善電網(wǎng)負(fù)荷特性，保證充電的可靠性。本發(fā)明中所述電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)12包括若干容量的蓄電池組和開關(guān)控制器；充電系統(tǒng)13包括充電機(jī)和充電樁。此外，交流配電網(wǎng)通過高壓繼電保護(hù)柜、三相變壓器和低壓繼電保護(hù)柜接入充電站系統(tǒng)；照明系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接380V交流母線，監(jiān)控系統(tǒng)完成對(duì)充電站各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和動(dòng)作的控制，用以指導(dǎo)整個(gè)充電站的運(yùn)行。本發(fā)明中涉及到的儲(chǔ)能技術(shù)是指將電能通過某種裝置轉(zhuǎn)換成其他便于儲(chǔ)存的能量形式，在需要時(shí)快速可控的將其轉(zhuǎn)換成所需形式的技術(shù)。目前常見的儲(chǔ)能方式包括蓄電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。本發(fā)明選取蓄電池組作為儲(chǔ)能介質(zhì)，是因?yàn)樾铍姵亟M的能量轉(zhuǎn)換效率較高，且在電動(dòng)汽車充電站有限的建筑面積內(nèi)，便于放置，可擴(kuò)容性良好。所述的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在380V的電壓等級(jí)之下，由IOkV電網(wǎng)經(jīng)變壓器供電。光伏系統(tǒng)11發(fā)出的是直流電，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器16轉(zhuǎn)換之后連接儲(chǔ)能系統(tǒng)12，二者共同接DC/AC 逆變器14，直流電能經(jīng)過逆變之后連接到電力系統(tǒng)的380V交流母線上。0. 4kV交流母線上的電能經(jīng)過AC/DC整流器15整流之后接充電系統(tǒng)13為電動(dòng)汽車的車載蓄電池充電，儲(chǔ)能系統(tǒng)12的電能也可以經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換之后接充電系統(tǒng)13充電，二者之間的能量可雙向交流。此外，連接在0. 4kV交流母線上的還有維持充電站正常運(yùn)行的照明設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等固定負(fù)荷。光伏系統(tǒng)11應(yīng)該鋪設(shè)在充電站主體建筑的屋頂上，以充分利用有限的土地面積。 受限于站內(nèi)可鋪設(shè)面積的大小，光伏系統(tǒng)11的容量是基本確定的。儲(chǔ)能系統(tǒng)12容量的配置關(guān)系到平滑負(fù)荷作用的效果，因此必須統(tǒng)籌、慎重考慮。本發(fā)明中所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)12容量配置的原則包括儲(chǔ)能系統(tǒng)12最小配置容量應(yīng)能儲(chǔ)存下充電站中的光伏系統(tǒng)11 一天所發(fā)出的電能
容量；在車流量大的充電站中，儲(chǔ)能系統(tǒng)12的容量要大于充電站中全天來充電的所有汽車的總電量；在車流量不太大的充電站中，儲(chǔ)能系統(tǒng)12的容量要大于在充電站客流高峰期來充電的汽車的總電量；應(yīng)根據(jù)電動(dòng)汽車和充電站發(fā)展規(guī)劃，適時(shí)適量地對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)12進(jìn)行擴(kuò)容。請(qǐng)參閱圖2，圖2為光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法示意流程圖。本發(fā)明光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換的方法包括以下步驟S201對(duì)充電站的重負(fù)荷信號(hào)、電網(wǎng)電價(jià)谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；S202根據(jù)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷；S203根據(jù)上述判斷結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器、所述DC/AC逆變器和所述AC/DC整流器發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)的切換。光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)啟動(dòng)后，進(jìn)行設(shè)備初始化和監(jiān)控系統(tǒng)自檢，自檢通過后對(duì)重負(fù)荷信號(hào)、谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)12的剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)上報(bào)上位機(jī)。上位機(jī)根據(jù)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)如下儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯來確定此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)開始工作之后，首先監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)12的剩余電量；若監(jiān)測(cè)的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12的剩余電量在第一預(yù)設(shè)值以下，優(yōu)選地，將該第一預(yù)設(shè)值設(shè)定為5%，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)為儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電，若監(jiān)測(cè)的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量超過第一預(yù)設(shè)值5%，則進(jìn)一步監(jiān)測(cè)充電站是否存在所述重負(fù)荷信號(hào)；若監(jiān)測(cè)到充電站存在所述重負(fù)荷信號(hào)，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)為向充電系統(tǒng)充電，若沒有監(jiān)測(cè)到充電站存在所述重負(fù)荷信號(hào)，則進(jìn)一步監(jiān)測(cè)充電站是否存在所述谷期信號(hào)；若監(jiān)測(cè)到充電站存在所述谷期信號(hào)，則再次監(jiān)測(cè)充電站的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12的剩余電量，如果所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量超過第二預(yù)設(shè)值，優(yōu)選地，將該第二預(yù)設(shè)值設(shè)定為 95%，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)為保持狀態(tài)，如果沒有超過第二預(yù)設(shè)值 95%，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)為儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電；其中，所述谷期信號(hào)是指時(shí)鐘進(jìn)入到電網(wǎng)公司規(guī)定的電價(jià)谷期；若沒有監(jiān)測(cè)到充電站存在所述谷期信號(hào)，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)為向電網(wǎng)放電。上位機(jī)判斷完畢后，給DC/DC轉(zhuǎn)換器16、17、DC/AC逆變器14和AC/DC整流器15 發(fā)出工作指令信號(hào)，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)12電能的流出或流入方向，以完成對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)12工作狀態(tài)的切換。優(yōu)選地，在所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12完成上述動(dòng)作并維持一個(gè)工作狀態(tài)10分鐘后，監(jiān)控系統(tǒng)循環(huán)監(jiān)測(cè)，重新對(duì)所述重負(fù)荷信號(hào)、谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)12的剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)重新監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)12將進(jìn)入的工作狀態(tài)重新進(jìn)行判斷，若判斷結(jié)果與之前一樣，則維持所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作狀態(tài)不變； 若判斷結(jié)果與之前不一樣，則根據(jù)重新判斷的結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器16、17、所述DC/AC 逆變器14和所述AC/DC整流器15發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。這樣做的目的是為了防止電動(dòng)汽車充電站在極短的時(shí)間內(nèi)突然進(jìn)入重負(fù)荷狀態(tài)， 而后又迅速切除，避免了儲(chǔ)能系統(tǒng)12工作狀態(tài)過于頻繁地進(jìn)行切換，增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)12的使用壽命，提高了系統(tǒng)的可靠性。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器；所述光伏系統(tǒng)通過所述DC/AC逆變器連接至交流配電網(wǎng)，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至所述儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過所述DC/ AC逆變器連接交流配電網(wǎng)，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至所述充電系統(tǒng)；所述充電系統(tǒng)通過所述AC/DC整流器連接交流配電網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，還包括監(jiān)控系統(tǒng)， 所述監(jiān)控系統(tǒng)連接交流配電網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，還包括照明系統(tǒng)， 所述照明系統(tǒng)連接交流配電網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)以蓄電池組作為儲(chǔ)能介質(zhì)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法，其特征在于包括以下步驟對(duì)充電站的重負(fù)荷信號(hào)、電網(wǎng)電價(jià)谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷；根據(jù)上述判斷結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器、所述DC/AC逆變器和所述AC/DC整流器發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)的切換。
6.如權(quán)利要求5所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法， 其特征在于還包括以下步驟在所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換之后，重新對(duì)所述重負(fù)荷信號(hào)、谷期信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)重新監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯，對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)重新進(jìn)行判斷，若判斷結(jié)果與之前一樣，則維持所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作狀態(tài)不變；若判斷結(jié)果與之前不一樣，則根據(jù)重新判斷的結(jié)果向所述DC/DC轉(zhuǎn)換器、所述DC/AC逆變器和所述 AC/DC整流器發(fā)出指令信號(hào)，控制所述儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。
7.如權(quán)利要求5所述的光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法， 其特征在于，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換邏輯包括若監(jiān)測(cè)的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量在第一預(yù)設(shè)值以下，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)為儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電，若監(jiān)測(cè)的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量超過第一預(yù)設(shè)值，則進(jìn)一步監(jiān)測(cè)充電站是否存在所述重負(fù)荷信號(hào)；其中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電是指所述光伏系統(tǒng)上的電能經(jīng)過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后輸送至所述儲(chǔ)能系統(tǒng)，或者交流配電網(wǎng)上的電能經(jīng)過所述AC/DC整流器整流之后輸送至所述儲(chǔ)能系統(tǒng)；若監(jiān)測(cè)到充電站存在所述重負(fù)荷信號(hào)，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)為向充電系統(tǒng)充電，若沒有監(jiān)測(cè)到充電站存在所述重負(fù)荷信號(hào)，則進(jìn)一步監(jiān)測(cè)充電站是否存在所述谷期信號(hào)；其中，所述向充電系統(tǒng)充電是指所述儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸送至所述充電系統(tǒng)；若監(jiān)測(cè)到充電站存在所述谷期信號(hào)，則再次監(jiān)測(cè)充電站的所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量，如果所述儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量超過第二預(yù)設(shè)值，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)為保持狀態(tài)，如果沒有超過第二預(yù)設(shè)值，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)為儲(chǔ)能系統(tǒng)自充電；其中，所述谷期信號(hào)是指時(shí)鐘進(jìn)入到電網(wǎng)公司規(guī)定的電價(jià)谷期，所述保持狀態(tài)是指所述儲(chǔ)能系統(tǒng)沒有電能流出和流入；若沒有監(jiān)測(cè)到充電站存在所述谷期信號(hào)，則判斷所述儲(chǔ)能系統(tǒng)將進(jìn)入的工作狀態(tài)為向電網(wǎng)放電；其中，所述向電網(wǎng)放電是指所述儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)過所述DC/AC逆變器逆變后輸送至交流配電網(wǎng)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)切換方法，包括光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、DC/AC逆變器、AC/DC整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器；光伏系統(tǒng)通過DC/AC逆變器連接至交流配電網(wǎng)，并通過DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至儲(chǔ)能系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)通過DC/AC逆變器連接交流配電網(wǎng)，并通過DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至充電系統(tǒng)；充電系統(tǒng)通過AC/DC整流器連接交流配電網(wǎng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車充電站中光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，既提高了充電站對(duì)區(qū)域內(nèi)太陽能的利用率，又能有效平滑集中充電給電網(wǎng)帶來的沖擊從而保證供電穩(wěn)定性，還可以并網(wǎng)放電參與電網(wǎng)的調(diào)峰，改善電能質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102361334SQ20111031426
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者周永光, 孫建軍, 左新宇, 張勝寶, 李嫦艷, 楊忠亮, 查曉明, 柳羿, 申志凌, 蘇天諾, 荊曉潔, 黃國(guó)平 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司深圳供電局