基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車充電站技術領域，具體涉及一種基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]面對石油危機和環(huán)境污染等巨大壓力，電動汽車成為未來新能源汽車的主要發(fā)展方向，隨著科技的進步和社會的發(fā)展，電動汽車相關技術及其充電設施建設會不斷成熟，電動汽車將越來越廣泛應用于人們的生活中。電動汽車充電站是電動汽車配套設施中一個非常重要的組成部分，電動汽車需要通過充分能量補給，以滿足其行駛需求，因而必須從電網獲取能量。目前，國內已有地區(qū)裝設了帶有光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的電動汽車充電站系統(tǒng)，但多半是基于交流母線的，光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)都需要通過DC/AC逆變器轉換為交流電與交流母線連接。這類充電站系統(tǒng)從交流電網取電，利用太陽能轉化的電能作為補給，實現(xiàn)了電動汽車充電基本功能，但存在主線結構復雜，整體損耗高，效率低，建設成本高等問題。隨著電動汽車技術的不斷發(fā)展，基于直流母線的充電站系統(tǒng)也開始研發(fā)起來，但現(xiàn)有技術的這類充電站系統(tǒng)往往還是采用單一的光伏系統(tǒng)，沒有互補電源，無法離網、孤島運行。
[0003]我國有很多偏遠地區(qū)，由于利用率低、建設成本高、電力輸送困難等原因，常規(guī)電動車充電站網絡很難延伸到這些地區(qū)，限制了電動車的使用范圍，光伏、風電等資源在偏遠山區(qū)又及其豐富，如何在偏遠地區(qū)將太陽能和風能合理充分利用到電動汽車充電站技術中也是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為了節(jié)約能源，提高充電站供電可靠性，實現(xiàn)能量的靈活調度，提出了一種基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)包括與直流母線連接的光伏發(fā)電單元、儲能單元、充電單元，在現(xiàn)有技術的基礎上，本發(fā)明作出如下改進:所述充電站系統(tǒng)還包括與直流母線連接的風力發(fā)電單元以及交流并網單元。
[0006]進一步的，所述直流母線為單直流母線架構，通過DC/DC轉換器并直流電網。
[0007]更進一步的，所述風力發(fā)電單元包括風力發(fā)電機和AC/DC轉換器，所述交流并網單元包括LCL濾波器和雙向AC/DC轉換器。
[0008]進一步的，所述直流母線為雙直流母線架構，兩直流母線均通過DC/DC轉換器并直流電網。
[0009]更進一步的，所述風力發(fā)電單元包括風力發(fā)電機和AC/DC轉換器，所述交流并網單元包括LCL濾波器、雙向AC/DC轉換器、雙向DC/DC轉換器，所述雙向DC/DC轉換器輸入端連接一條直流母線，輸出端連接另一條直流母線。
[0010]進一步的，所述光伏發(fā)電單元包括太陽能光伏組合、DC/DC轉換器，所述儲能單元包括儲能系統(tǒng)和雙向DC/DC轉換器，所述充電單元包括給直流電動車充電的充電粧以及給交流電動車充電的充電粧。
[0011]進一步的，所述儲能系統(tǒng)選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的儲能電池。比如:液流電池、鋰電池、鈉硫電池、鉛酸電池等。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]1、風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)公共直流母線連接，即發(fā)即用，余電存儲并網，并網工況下，可以實現(xiàn)對電網的“削峰填谷”調節(jié)，降低輸配電成本。
[0014]2、采用風力發(fā)電和太陽能發(fā)電互補電源，在風力和/或太陽能充足地區(qū)均有非常大的實用價值，可以離網或孤島運行，擴大了充電站系統(tǒng)的應用范圍，提高系統(tǒng)的可靠性，且具有更高的工作效率。
[0015]3、系統(tǒng)采用直流母線架構，可直流并網，減少系統(tǒng)建設成本，避免了以往交流母線架構中充電粧的逆變損失，整體提高系統(tǒng)效率。
[0016]4、系統(tǒng)交流并網單元是可選的，且采用單模塊化雙橋雙向轉換器，減少系統(tǒng)硬件成本。
[0017]5、系統(tǒng)既可以采用單直流母線架構又可以采用雙直流母線架構，大大增加直流母線電壓的調節(jié)范圍，容易滿足系統(tǒng)性能需求，使系統(tǒng)更易擴展，增加系統(tǒng)使用靈活性。
[0018]6、儲能系統(tǒng)本身具有的充放電控制保護功能并且可以完成瞬時大功率的充電、放電切換的功能，補充了風力發(fā)電和光伏發(fā)電的隨機性和不穩(wěn)定性，起到電力“削峰填谷”的功效，另外，儲能系統(tǒng)還具有低電壓穿越和孤島支撐功能，增加了分布式充電站的安全性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例一充電站系統(tǒng)原理圖，
[0020]圖2為本發(fā)明實施例二充電站系統(tǒng)原理圖。
[0021]附圖標注:
[0022]1、直流母線，2-1、風力發(fā)電機，2-2、風力發(fā)電機，3-1、AC/DC轉換器，3-2、AC/DC轉換器，4-1、太陽能光伏組合，4-2、太陽能光伏組合，5-1、DC/DC轉換器，5-2、DC/DC轉換器，6、儲能系統(tǒng)，7、雙向DC/DC轉換器，8、LCL濾波器，9、雙向AC/DC轉換器，10、直流母線，11_1、風力發(fā)電機，11-2、風力發(fā)電機，12-1、AC/DC轉換器，12-2、AC/DC轉換器，13-1、太陽能光伏組合，13-2、太陽能光伏組合，14-1、DC/DC轉換器，14-2, DC/DC轉換器，15、儲能系統(tǒng)，16、雙向DC/DC轉換器，17,LCL濾波器，18、雙向AC/DC轉換器，19、雙向DC/DC轉換器，20、直流母線，21、DC/DC轉換器，22、DC/DC轉換器，
[0023]A-1、雙向DC/DC轉換器，A-2、雙向DC/DC轉換器，A-3、雙向DC/DC轉換器，B-1、雙向DC/AC轉換器，B-2、雙向DC/AC轉換器，B-3、雙向DC/AC轉換器，C-1、雙向DC/DC轉換器，C-2、雙向DC/DC轉換器，C-3、雙向DC/DC轉換器，D-1、雙向DC/AC轉換器，D-2、雙向DC/AC轉換器，D-3、雙向DC/AC轉換器。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0025]實施例一
[0026]參照圖1，本實施例以單直流母線架構的充電站為例，詳述本發(fā)明的基于分布式公共直流母線的風光儲充電站系統(tǒng)。所述充電站系統(tǒng)包括與直流母線I連接的風力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、儲能單元、交流并網單元。所述風力發(fā)電單元包括兩臺風力發(fā)電機(2-1、2-2)和兩個AC/DC轉換器(3-1、3-2)，所述兩六(:/1)(:轉換器(3_1、3_2)的輸入端分別連接風力發(fā)電機(2-1、2-2)，所述六(:/1)(:轉換器(3-1、3-2)的輸出端均連接直流母線I。所述光伏發(fā)電單元包括兩組太陽能光伏組合(4-1、4-2)和兩個DC/DC轉換器(5-1、5-2)，所述DC/DC轉換器(5-1、5-2)的輸入端分別連接太陽能光伏組合(4-1、4-2)的輸入端，所述DC/DC轉換器(5-1、5-2)的輸出端均連接直流母線I。所述儲能單元包括儲能系統(tǒng)6和一個雙向DC/DC轉換器7，所述雙向DC/DC轉換器7的一端連接儲能系統(tǒng)6，另一端連接直流母線I。所述交流并網單元包括一個LCL濾波器8和一個雙向AC/DC轉換器9，所述雙向AC/DC轉換器9 一端連接LCL濾波器8，一端連接直流母線1，所述LCL濾波器8與交流電網連接。所述充電站系統(tǒng)還包括充電單元，所述充電單元包括三個給直流電動車充電的充電粧以及三個給交流電動車充電的充電粧。所述給直流電動車充電的充電粧采用雙向DC/DC轉換器(A-U A-2、A-3)，其一端連接直流母線1，一端可連接直流電動車。所述給交流電動車充電的充電粧采用雙向DC/AC轉換器(B-l、B-2、B-3)，其一端連接直流母線1，一端可連接交流電動車。
[0027]本實施例的風力發(fā)電單元以及光伏發(fā)電單元的風力發(fā)電機(2-1、2_2)和太陽能光伏組合(4-1、4-2)的容量以及數(shù)量是可根據實際充電站建設地區(qū)負荷來決定的，不只局限于兩臺風力發(fā)電機和兩組太陽能光伏組合，任何容量及數(shù)量的組合均在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0028]儲能系統(tǒng)6用于儲存電能，在風力發(fā)電和光伏發(fā)電量多余或者無負載的情況