本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電站供電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)。

背景技術(shù)：

目前典型的電動(dòng)汽車充電站供電系統(tǒng)如圖1所示。變壓器102連接于電網(wǎng)101得到380V三相交流電為電動(dòng)汽車充電站的充電負(fù)載以及通信、照明等設(shè)備供電。低壓開關(guān)柜103連接多個(gè)交流充電樁106及多個(gè)直流充電柜107，為充電負(fù)載提供電能。交流充電樁106可為電動(dòng)汽車提供220V交流充電電壓，用于交流慢速充電。直流充電柜107進(jìn)一步將電能分配到多個(gè)直流充電樁108，直流充電樁108將380V三相交流電轉(zhuǎn)化為400V及750V直流電壓，可為電動(dòng)汽車提供直流快速充電電壓。另外，380V三相交流線路還連接補(bǔ)償設(shè)備105，用于無(wú)功補(bǔ)償以及提高功率因數(shù)，以符合接入電網(wǎng)的要求。

現(xiàn)有的電動(dòng)汽車充電站供電系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的電力變壓器和以380V三相交流電為主的供電線路，其不足之處在于：

(1)由于電動(dòng)汽車充電為非線性負(fù)載，在充電過程中將同時(shí)向電網(wǎng)注入諧波電流導(dǎo)致電網(wǎng)電能質(zhì)量下降、電網(wǎng)損耗增加及輸變電設(shè)備正常容量占用。采用傳統(tǒng)的電力變壓器接入電網(wǎng)時(shí)并不能對(duì)產(chǎn)生的諧波進(jìn)行隔離和治理，因此，在充電設(shè)備中需要加入諧波治理模塊，以及在供電線路需要增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，來提高接入電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的功率因數(shù)。然而，根據(jù)現(xiàn)有供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)充電樁都需要設(shè)置諧波治理模塊，若要取得較好的諧波治理效果，相應(yīng)的充電樁的成本將會(huì)顯著增加。另外，若要取得較好的無(wú)償補(bǔ)償效果以穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)電壓，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的補(bǔ)償容量也需要根據(jù)負(fù)載情況進(jìn)行變動(dòng)，相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)備控制復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)也相應(yīng)提高。

(2)電動(dòng)汽車的充電特別是直流快速充電將給電網(wǎng)負(fù)荷帶來大量的變動(dòng)，不利于保持供電穩(wěn)定。

(3)現(xiàn)有供電系統(tǒng)不便接入可再生能源。由于太陽(yáng)能、風(fēng)能這類可再生能源存在時(shí)變性、間歇性和難以預(yù)測(cè)等固有特點(diǎn)，現(xiàn)有供電系統(tǒng)使用的傳統(tǒng)電力變壓器不具備電壓調(diào)整功能，難以控制接入電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓保持穩(wěn)定。另外，由于采用以380V三相交流電為主的供電線路，太陽(yáng)能、風(fēng)能接入時(shí)需要逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟娨圆⑷牍╇娋€路，針對(duì)可再生能源的轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和利用的控制將會(huì)非常復(fù)雜，難以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)，能源路由器接入電網(wǎng)作為該能源互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，為電動(dòng)汽車充電站提供以400V直流為主的供電線路，能源路由器可用于控制接入電網(wǎng)處節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量，有效抑制電動(dòng)車充電過程中產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，有效提高功率因數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，并簡(jiǎn)化了供電系統(tǒng)及充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，儲(chǔ)能單元的應(yīng)用可對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行有效調(diào)控，有利于供電穩(wěn)定，能源路由器以及以400V直流為主的供電線路的設(shè)置也便于太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的接入。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)，包括：電網(wǎng)、能源路由器、直流配電柜、直流充電柜、直流充電樁、逆變器、交流充電柜和交流充電樁；

所述電網(wǎng)為能源互聯(lián)網(wǎng)中的電力網(wǎng)絡(luò)；

所述能源路由器接入所述電網(wǎng)作為所述能源互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，所述能源路由器分別連接電網(wǎng)和所述直流配電柜，所述電網(wǎng)的交流電壓通過所述能源路由器轉(zhuǎn)化為400V直流電壓，所述能源路由器還用于控制接入所述電網(wǎng)處節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量；

所述直流配電柜分別連接所述直流充電柜和所述逆變器，將400V直流電壓分配至所述直流充電柜和所述逆變器；

所述直流充電柜分別連接多個(gè)所述直流充電樁，將400V直流電壓供應(yīng)至各個(gè)所述直流充電樁；

所述逆變器連接所述交流充電柜，將400V直流電壓轉(zhuǎn)換為380V交流三相電壓；

所述交流充電柜分別連接多個(gè)所述交流充電樁，將380V交流三相電壓供應(yīng)至各個(gè)所述交流充電樁。

作為一種優(yōu)選，所述直流充電樁提供400V和/或750V的電壓輸出端口。

作為一種優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)還包括：第一直流/直流變換器和儲(chǔ)能單元；

所述第一直流/直流變換器分別連接所述直流配電柜和所述儲(chǔ)能單元，所述第一直流/直流變換器能夠?qū)崿F(xiàn)電能的雙向傳遞；

所述第一直流/直流變換器用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁接入負(fù)載時(shí)，控制所述儲(chǔ)能單元通過所述第一直流/直流變換器向所述直流充電樁和/或所述交流充電樁接入的負(fù)載提供電能。

作為一種改進(jìn)，所述第一直流/直流變換器還用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁未接入負(fù)載時(shí)，控制所述儲(chǔ)能單元通過所述第一直流/直流變換器接收和儲(chǔ)存來自所述電網(wǎng)的電能。

作為另一種改進(jìn)，所述供電系統(tǒng)還包括：光伏控制器和光伏電池；

所述光伏控制器分別連接所述直流配電柜和所述光伏電池；

所述光伏控制器用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁接入負(fù)載時(shí)，控制所述光伏電池通過所述光伏控制器向所述直流充電樁和/或所述交流充電樁接入的負(fù)載提供電能；

所述光伏控制器還用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁未接入負(fù)載時(shí)，控制所述光伏電池通過所述光伏控制器向所述儲(chǔ)能單元提供充電電能；

所述第一直流/直流變換器還用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁未接入負(fù)載時(shí)，控制所述儲(chǔ)能單元通過所述第一直流/直流變換器接收和儲(chǔ)存來自所述電網(wǎng)和/或光伏電池的電能。

作為一種優(yōu)選，所述的供電系統(tǒng)還包括：多個(gè)第一直流/直流變換器、多個(gè)儲(chǔ)能單元、多個(gè)第二直流/直流變換器、光伏控制器、光伏電池、整流器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)；

述第一直流/直流變換器、所述儲(chǔ)能單元與所述第二直流/直流變換器的數(shù)目相同，其中，一個(gè)所述第一直流/直流變換器、一個(gè)所述儲(chǔ)能單元和一個(gè)所述第二直流/直流變換器三者構(gòu)成一組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)；

所述光伏電池連接所述光伏控制器的直流輸入端，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接所述整流器的交流輸入端，所述光伏控制器的直流輸出端和所述整流器的直流輸出端連接在一起形成可再生能源直流總線；

每一組所述儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中的所述第一直流/直流變換器的第一直流端連接所述直流配電柜，第二直流端連接該組內(nèi)的所述儲(chǔ)能單元；

每一組所述儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中的所述第二直流/直流變換器的第一直流端也連接該組內(nèi)的所述儲(chǔ)能單元，第二直流端連接到可再生能源直流總線；

所述第一直流/直流變換器能夠?qū)崿F(xiàn)電能的雙向傳遞，所述第二直流/直流變換器能夠?qū)崿F(xiàn)將電能從所述可再生能源直流總線傳遞至所述儲(chǔ)能單元；

所述光伏電池產(chǎn)生的電能通過所述光伏控制器和所述第二直流/直流變換器轉(zhuǎn)遞至任意指定的所述儲(chǔ)能單元進(jìn)行儲(chǔ)存；

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能通過所述整流器和所述第二直流/直流變換器轉(zhuǎn)遞至任意指定的所述儲(chǔ)能單元進(jìn)行儲(chǔ)存；

所述第一直流/直流變換器用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁未接入負(fù)載時(shí)，控制任意指定的所述儲(chǔ)能單元通過所述第一直流/直流變換器接收和儲(chǔ)存來自所述電網(wǎng)的電能；

所述第一直流/直流變換器還用于當(dāng)所述直流充電樁和/或所述交流充電樁接入負(fù)載時(shí)，控制任意指定的所述儲(chǔ)能單元通過所述第一直流/直流變換器向所述直流充電樁和/或所述交流充電樁的負(fù)載提供電能。

作為一種優(yōu)選，所述儲(chǔ)能單元為可充電電池。

作為一種優(yōu)選，所述能源路由器為三相四線交流輸入和直流輸出的交流/直流固態(tài)變壓器，所述能源路由器包括A相子單元、B相子單元和C相子單元，各相子單元均能夠完成帶隔離的交流轉(zhuǎn)直流電壓變換；

所述A相子單元交流輸入端口的第一端子連接所述電網(wǎng)A相，所述A相子單元交流輸入端口的第二端子連接所述電網(wǎng)中性線；

所述B相子單元交流輸入端口的第一端子連接所述電網(wǎng)B相，所述B相子單元交流輸入端口的第二端子連接所述電網(wǎng)中性線；

所述C相子單元交流輸入端口的第一端子連接所述電網(wǎng)C相，所述C相子單元交流輸入端口的第二端子連接所述電網(wǎng)中性線；

所述A相子單元、所述B相子單元和所述C相子單元的直流輸出端口并聯(lián)。

作為一種優(yōu)選，所述A相子單元、所述B相子單元和所述C相子單元均包括整流模塊、隔離型直流/直流變換模塊、第一電容和第二電容；

所述整流模塊的交流輸入端連接各相子單元來自所述電網(wǎng)的輸入端，所述整流模塊的直流輸出端連接所述隔離型直流/直流變換模塊的輸入端，所述整流模塊的直流輸出端還并聯(lián)第一電容，所述隔離型直流/直流變換模塊的輸出端連接各相子單元的直流輸出端，所述隔離型直流/直流變換模塊的輸出端還并聯(lián)第二電容。

作為一種改進(jìn)，所述A相子單元、所述B相子單元和所述C相子單元均包括多個(gè)隔離型交流/直流變換模塊和濾波電感；

所述隔離型交流/直流變換模塊包括第一H橋、第二H橋、第三H橋、第三電容、第四電容和高頻變壓器；

所述第一H橋、所述第二H橋、所述第三H橋均由4個(gè)IGBT模塊構(gòu)成，所述第一H橋第一橋臂和第二橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成所述隔離型交流/直流變換模塊的輸入端口，所述第一H橋的上下兩端并聯(lián)所述第三電容，所述第一H橋的上下兩端與所述第二H橋的上下兩端連接，所述第二H橋第一橋臂和第二橋臂的中點(diǎn)形成的端口與所述高頻變壓器的一次側(cè)端口連接，所述高頻變壓器的二次側(cè)端口與所述第三H橋第一橋臂和第二橋臂的中點(diǎn)形成的端口連接，所述第三H橋的上下兩端并聯(lián)所述第四電容，所述第三H橋的上下兩端構(gòu)成所述隔離型交流/直流變換模塊的輸出端口；

所述濾波電感與多個(gè)所述隔離型交流/直流變換模塊輸入端口依次串聯(lián)形成各相子單元的交流輸入端口，多個(gè)所述隔離型交流/直流變換模塊的輸出端口并聯(lián)形成各相子單元的直流輸出端口。

本發(fā)明的有益之處在于：

(1)本發(fā)明提供了用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)，通過能源路由器接入電網(wǎng)，一方面，能源路由器可用于控制接入電網(wǎng)處節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電流和功率的靈活調(diào)節(jié)，始終保證電網(wǎng)側(cè)電流為正弦波形，具有對(duì)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)調(diào)節(jié)的功能，可避免充電時(shí)產(chǎn)生的諧波以及功率因數(shù)下降的電能質(zhì)量問題傳播到電網(wǎng)側(cè)，從而保障電網(wǎng)供電穩(wěn)定并降低供電損耗；另一方面，電網(wǎng)通過能源路由器向充電站內(nèi)以400V直流為主的供電線路供電，能源路由器可以保障充電站側(cè)供電電壓穩(wěn)定；此外，由能源路由器具有對(duì)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)調(diào)節(jié)以及諧波抑制的良好效果，在供電系統(tǒng)中可以不使用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，充電設(shè)備也可弱化對(duì)諧波抑制功能的要求，可有效簡(jiǎn)化供電系統(tǒng)及充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低建設(shè)成本。

(2)用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)以400V直流為主的供電線路便于儲(chǔ)能單元的接入，由此可靈活調(diào)整充電站的負(fù)荷情況，在閑時(shí)利用儲(chǔ)能單元儲(chǔ)能，在充電負(fù)載大時(shí)利用儲(chǔ)能單元與電網(wǎng)配合同時(shí)向負(fù)載供電，有效緩解電網(wǎng)負(fù)荷大量變動(dòng)對(duì)供電穩(wěn)定造成的影響。

(3)用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)以400V直流為主的供電線路便于可再生能源的接入，配合儲(chǔ)能單元的使用，可利用太陽(yáng)能、風(fēng)能對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，有效提高可再生能源的利用率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)汽車充電站供電系統(tǒng)。

圖2為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施例一。

圖3為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施例二。

圖4為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施例三。

圖5為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施例四。

圖6為本發(fā)明提供的能源路由器的實(shí)施方案。

圖7為本發(fā)明提供的能源路由器中A、B、C各相子單元的實(shí)施方案。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖2為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施例一。用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)包括：電網(wǎng)201、能源路由器202、直流配電柜203、直流充電柜204、直流充電樁(206，207)、逆變器205、交流充電柜208和交流充電樁(209，210)。電網(wǎng)201為能源互聯(lián)網(wǎng)中的電力網(wǎng)絡(luò)。能源路由器202接入電網(wǎng)201作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，能源路由器202分別連接電網(wǎng)201和直流配電柜203，電網(wǎng)201的交流電壓通過能源路由器202轉(zhuǎn)化為400V直流電壓，能源路由器202還可控制接入電網(wǎng)201處節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量。直流配電柜203分別連接直流充電柜204和逆變器205，將400V直流電壓分配至直流充電柜204和逆變器205。直流充電柜204分別連接多個(gè)直流充電樁(206，207)，將400V直流電壓供應(yīng)至各個(gè)直流充電樁。

逆變器205連接交流充電柜208，將400V直流電壓轉(zhuǎn)換為380V交流三相電壓。

交流充電柜208分別連接多個(gè)交流充電樁210，將380V交流三相電壓供應(yīng)至各個(gè)交流充電樁。

由于能源路由器202的使用，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電流和功率的靈活調(diào)節(jié)，保證始終保證電網(wǎng)側(cè)電流為正弦波形，具有對(duì)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)調(diào)節(jié)的功能，可避免充電時(shí)產(chǎn)生的諧波以及功率因數(shù)下降的電能質(zhì)量問題傳播到電網(wǎng)側(cè)，從而保障電網(wǎng)供電穩(wěn)定并降低供電損耗。能源路由器202還可以保障充電站側(cè)400V直流供電電壓穩(wěn)定。

作為一種優(yōu)選方案，直流充電樁(206，207)提供400V和/或750V的電壓輸出端口。

圖3為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施例二。在圖2中實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，圖3中實(shí)施例二的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)還包括直流/直流變換器305和儲(chǔ)能單元309。直流/直流變換器305分別連接直流配電柜303和儲(chǔ)能單元309，直流/直流變換器305能夠?qū)崿F(xiàn)電能的雙向傳遞。

當(dāng)直流充電樁(307，308)以及交流充電樁(311，312)接入負(fù)載時(shí)，通過直流/直流變換器305的控制，儲(chǔ)能單元309能夠通過直流/直流變換器305向直流充電樁(307，308)以及交流充電樁(311，312)接入的負(fù)載提供電能。

當(dāng)直流充電樁(307，308)以及交流充電樁(311，312)未接入負(fù)載時(shí)，通過直流/直流變換器305的控制，儲(chǔ)能單元309能夠通過直流/直流變換器305接收和儲(chǔ)存來自電網(wǎng)301的電能。

儲(chǔ)能單元309的使用可以調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車充電站對(duì)于電網(wǎng)的負(fù)荷，在閑時(shí)利用儲(chǔ)能單元儲(chǔ)能，在充電負(fù)載大時(shí)利用儲(chǔ)能單元與電網(wǎng)配合同時(shí)向負(fù)載供電，減緩大量負(fù)載接入以及直流快速充電時(shí)電網(wǎng)的負(fù)載變動(dòng)，有利于保障電網(wǎng)的供電穩(wěn)定。

圖4為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施例三。在圖3中實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，圖4中實(shí)施例三的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)還包括光伏控制器406和光伏電池411，光伏控制器406分別連接直流配電柜403和光伏電池411。

當(dāng)直流充電樁(408，409)以及交流充電樁(413，414)未接入負(fù)載時(shí)，通過光伏控制器406的控制，光伏電池411能夠通過光伏控制器406向儲(chǔ)能單元410提供充電電能，以及，通過直流/直流變換器405的控制，儲(chǔ)能單元410通過直流/直流變換器405接收和儲(chǔ)存來自電網(wǎng)401以及光伏電池411的電能。

當(dāng)直流充電樁(408，409)以及交流充電樁(413，414)接入負(fù)載時(shí)，通過光伏控制器406的控制，光伏電池411能夠通過光伏控制器406向直流充電樁(408，409)以及交流充電樁(413，414)接入的負(fù)載提供電能，以及，通過直流/直流變換器405的控制，儲(chǔ)能單元410能夠通過直流/直流變換器405向直流充電樁(408，409)以及交流充電樁(413，414)接入的負(fù)載提供電能。

在實(shí)施例三中，配合儲(chǔ)能單元410的使用，400V直流供電線路中能夠接入光伏電能，通過光伏控制器406的控制，可利用光伏電池411對(duì)儲(chǔ)能單元410進(jìn)行充電，以及直接向充電負(fù)載提供電能。

圖5為本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施例四。在圖2中實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，圖5中實(shí)施例四的用于電動(dòng)汽車充電站的能源互聯(lián)網(wǎng)還包括n個(gè)直流/直流變換器a(505，506)、n個(gè)儲(chǔ)能單元(510，511)、n個(gè)直流/直流變換器b(513，514)、光伏控制器517、光伏電池519、整流器518和風(fēng)力發(fā)電機(jī)520，其中n為大于1的正整數(shù)，一個(gè)直流/直流變換器a、一個(gè)儲(chǔ)能單元和一個(gè)直流/直流變換器b形成一組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。

光伏電池519連接光伏控制器517的直流輸入端，風(fēng)力發(fā)電機(jī)520連接整流器518的交流輸入端，光伏控制器517的直流輸出端和整流器518的直流輸出端連接在一起形成可再生能源直流總線。

每一組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中的直流/直流變換器a(例如505)的第一直流端連接直流配電柜503，第二直流端連接該組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中的儲(chǔ)能單元(例如510)；每一組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中直流/直流變換器b(例如513)的第一直流端也連接該組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中的儲(chǔ)能單元(例如510)，第二直流端連接到可再生能源直流總線。

直流/直流變換器a(505，506)能夠?qū)崿F(xiàn)電能的雙向傳遞，直流/直流變換器b(513，514)能夠?qū)崿F(xiàn)將電能從可再生能源直流總線傳遞至儲(chǔ)能單元(510，511)。

光伏電池519產(chǎn)生的電能通過光伏控制器517和直流/直流變換器b(513，514)轉(zhuǎn)遞至任意指定的儲(chǔ)能單元(510，511)進(jìn)行儲(chǔ)存。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)520產(chǎn)生的電能通過整流器518和直流/直流變換器b(513，514)轉(zhuǎn)遞至任意指定的儲(chǔ)能單元(510，511)進(jìn)行儲(chǔ)存。

充電負(fù)載未接入時(shí)，任意指定的儲(chǔ)能單元(510，511)通過直流/直流變換器a(505，506)接收和儲(chǔ)存來自電網(wǎng)501的電能。

充電負(fù)載接入時(shí)，任意指定的儲(chǔ)能單元(510，511)通過與其同組的直流/直流變換器a(505，506)向充電負(fù)載提供電能。

在實(shí)施例四中，配合多組儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的使用，通過光伏發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能可儲(chǔ)存于任意指定的儲(chǔ)能單元中，同時(shí)還利用儲(chǔ)能單無(wú)來靈活調(diào)整充電站的負(fù)荷，有效提高對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能可再生能源的利用率，且有利于保障電網(wǎng)供電穩(wěn)定。

作為一種優(yōu)選方案，圖3至圖5中的儲(chǔ)能單元為可充電電池。

圖6為本發(fā)明提供的能源路由器的一種實(shí)施方案。圖6的方案中能源路由器為三相四線交流輸入和直流輸出的交流/直流固態(tài)變壓器，包括A相子單元610、B相子單元620和C相子單元630，各相子單元均能夠完成帶隔離的交流轉(zhuǎn)直流電壓變換。

A相子單元610交流輸入端口的第一端子連接電網(wǎng)A相，A相子單元610交流輸入端口的第二端子連接電網(wǎng)中性線；B相子單元620交流輸入端口的第一端子連接電網(wǎng)B相，B相子單元620交流輸入端口的第二端子連接電網(wǎng)中性線；C相子單元630交流輸入端口的第一端子連接電網(wǎng)C相，C相子單元630交流輸入端口的第二端子連接電網(wǎng)中性線。A相子單元610、B相子單元620和C相子單元630的直流輸出端口并聯(lián)。

作為一種優(yōu)選方案，A相子單元610、B相子單元620和C相子單元630均包括整流模塊611612、隔離型直流/直流變換模塊、第一電容C1和第二電容C2。整流模塊611的交流輸入端連接各相子單元來自電網(wǎng)的輸入端，整流模塊611的直流輸出端連接隔離型直流/直流變換模塊612的輸入端，整流模塊611的直流輸出端還并聯(lián)電容C1，隔離型直流/直流變換模塊612的輸出端連接各相子單元的直流輸出端，隔離型直流/直流變換模塊612的輸出端還并聯(lián)電容C2。

圖6方案中的能源路由器連接三相電網(wǎng)與直流供電線路，能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車充電站提供電力，并通過能源路由器的設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電流和功率的靈活調(diào)節(jié)，保證始終保證電網(wǎng)側(cè)電流為正弦波形，具有對(duì)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)調(diào)節(jié)的功能，可避免充電時(shí)產(chǎn)生的諧波以及功率因數(shù)下降的電能質(zhì)量問題傳播到電網(wǎng)側(cè)，從而保障電網(wǎng)供電穩(wěn)定并降低供電損耗。

在圖6的基礎(chǔ)上，圖7為能源路由器中A、B、C各相子單元的實(shí)施方案。

A、B、C各相子單元均包括多個(gè)隔離型交流/直流變換模塊710和濾波電感L1。

隔離型交流/直流變換模塊710包括由IGBT模塊Q1-Q4構(gòu)成的第一H橋、由IGBT模塊Q5-Q8構(gòu)成的第二H橋、由IGBT模塊Q9-Q12構(gòu)成的第三H橋、電容C3、電容C4和高頻變壓器T1。

第一H橋中由IGBT模塊Q1、Q3構(gòu)成第一橋臂和由IGBT模塊Q2、Q4構(gòu)成的第二橋臂的中點(diǎn)構(gòu)成隔離型交流/直流變換模塊710的輸入端口，第一H橋的上下兩端并聯(lián)電容C3，第一H橋的上下兩端與第二H橋的上下兩端連接，第二H橋中由IGBT模塊Q5、Q7構(gòu)成的第一橋臂和由IGBT模塊Q6、Q8構(gòu)成的第二橋臂的中點(diǎn)形成的端口與高頻變壓器T1的一次側(cè)端口連接，高頻變壓器T2的二次側(cè)端口與第三H橋中由IGBT模塊Q9、Q11構(gòu)成的第一橋臂和由IGBT模塊Q10、Q12構(gòu)成的第二橋臂的中點(diǎn)形成的端口連接，第三H橋的上下兩端并聯(lián)電容C4，第三H橋的上下兩端構(gòu)成隔離型交流/直流變換模塊710的輸出端口。

濾波電感L1與多個(gè)隔離型交流/直流變換模塊710輸入端口依次串聯(lián)形成各相子單元的交流輸入端口，多個(gè)隔離型交流/直流變換模塊710的輸出端口并聯(lián)形成各相子單元的直流輸出端口。

圖7的方案對(duì)A、B、C各相子單元進(jìn)行了改進(jìn)，通過多個(gè)隔離型交流/直流變換模塊710在輸入側(cè)串聯(lián)分壓，在輸出側(cè)并聯(lián)，有效降低各個(gè)IGBT模塊承受的電壓，能夠適應(yīng)電網(wǎng)側(cè)電壓較高的應(yīng)用場(chǎng)合。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。