一種基于風(fēng)光柴儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電樁系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及電動(dòng)汽車充電粧系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體涉及一種基于風(fēng)光柴儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)都在倡導(dǎo)低碳生活，而汽車的碳排放量比較大，因此我國(guó)的汽車行業(yè)也面臨著向低碳、環(huán)保方面的轉(zhuǎn)型問(wèn)題。我國(guó)人口眾多，人口密度較大，平時(shí)生活的范圍不是很大，在很大程度上電動(dòng)汽車可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車，因此，不僅電動(dòng)汽車的市場(chǎng)及生產(chǎn)規(guī)模會(huì)逐漸發(fā)展壯大，充電設(shè)施也會(huì)隨之而完善。隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車及其配套的充電設(shè)施也要向智能化發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有的充電設(shè)施分布不是很廣泛，對(duì)于居住在小區(qū)樓層高的用戶給電動(dòng)汽車充電比較麻煩，而且現(xiàn)有的充電設(shè)仍是傳統(tǒng)的充電方式，不能很好的利用多余的電能或者節(jié)約能源，這些都會(huì)成為阻礙電動(dòng)汽車市場(chǎng)發(fā)展、影響我國(guó)推行低碳生活的進(jìn)度的不利因素，因此，如何更好的引導(dǎo)廣大市民使用電動(dòng)車代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車，加入低碳行列是值得解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了提高廣大市民節(jié)能減排意識(shí)，更好的引導(dǎo)他們使用電動(dòng)汽車，同時(shí)有效利用各種能源，提供一種基于風(fēng)光儲(chǔ)柴微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的一種基于風(fēng)光柴儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、并網(wǎng)開關(guān)、升/降壓變壓器、充電粧系統(tǒng)、居民負(fù)荷、大電網(wǎng)和交流母線。
[0006]所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多組光伏陣列和與所述光伏陣列相連的轉(zhuǎn)換器。光伏陣列的數(shù)量和功率根據(jù)小區(qū)居民用電負(fù)荷情況進(jìn)行選擇。
[0007]所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多組風(fēng)力發(fā)電機(jī)和與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連的轉(zhuǎn)換器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量和功率根據(jù)小區(qū)居民用電負(fù)荷情況進(jìn)行選擇。
[0008]所述的柴油發(fā)電機(jī)是作為微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)的可靠性應(yīng)急供電單元。柴油發(fā)電機(jī)的數(shù)量和功率根據(jù)小區(qū)居民用電負(fù)荷情況進(jìn)行選擇。
[0009]所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)包括多組蓄電池和與所述蓄電池相連的雙向轉(zhuǎn)換器。蓄電池組的型號(hào)和數(shù)量根據(jù)小區(qū)居民用電負(fù)荷和光伏、風(fēng)機(jī)出力情況進(jìn)行選擇。
[0010]所述的并網(wǎng)開關(guān)連接大電網(wǎng)與風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)，控制風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)的并網(wǎng)/離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
[0011]所述的充電粧系統(tǒng)包括電動(dòng)汽車充電粧、電池管理系統(tǒng)、集中器、控制服務(wù)中心。所述的電動(dòng)汽車充電粧與風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)的交流母線經(jīng)升/降壓變壓器相連，為電動(dòng)汽車提供交/直流充電。充電粧安置小區(qū)地下停車庫(kù)內(nèi)，高度為1.2?1.5m，采用具有防潮防銹功能的不銹鋼制成，同時(shí)配備有消防滅火器。所述的充電粧由操作顯示部分、控制柜部分和蓄電池柜部分組成。操作顯示部分包括人機(jī)交互界面的觸摸屏、磁卡感應(yīng)區(qū)、票據(jù)打印機(jī)、攝像頭、揚(yáng)聲器、交/直流輸出插頭。
[0012]所述的控制柜部分包括電源模塊、微處理器、通訊模塊、讀寫器、無(wú)線收發(fā)模塊、計(jì)量電表。
[0013]所述的蓄電池柜包括多組二次蓄電池和與所述二次蓄電池相連的雙向轉(zhuǎn)換器。
[0014]所述的電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)與充電粧控制器進(jìn)行信息交互，監(jiān)測(cè)蓄電池組的充放電狀態(tài)、蓄電池組的電壓、電流、溫度以及是否均衡充放電，避免出現(xiàn)蓄電池過(guò)充、過(guò)放等對(duì)電池不利的現(xiàn)象。
[0015]所述的集中器與充電粧通過(guò)CAN總線相連，通過(guò)GPRS通信與控制服務(wù)中心進(jìn)行實(shí)時(shí)交互通信。
[0016]所述的控制服務(wù)中心根據(jù)居民負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)和用戶在APP上預(yù)約的信息，提前對(duì)負(fù)荷情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，及時(shí)調(diào)整微網(wǎng)的控制策略以最優(yōu)狀態(tài)滿足負(fù)荷需求。同時(shí)根據(jù)電池管理系統(tǒng)傳來(lái)的信息，監(jiān)測(cè)充電粧的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出正確指令。
[0017]所述的大電網(wǎng)是小區(qū)附近范圍內(nèi)的配電網(wǎng)，若小區(qū)在火電廠發(fā)電的范圍內(nèi)，也可以是發(fā)電廠的電網(wǎng)，將發(fā)電廠多余的電量吸收。
[0018]系統(tǒng)供電方式是:(I)優(yōu)先選擇光伏和風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能，其發(fā)出的電能給小區(qū)居民負(fù)荷和充電粧供電，當(dāng)其發(fā)出的電能有剩余則先給蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充滿電后還有多余的電能，則給充電粧的蓄電池柜進(jìn)行充電。(2)風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)產(chǎn)生的電能不足以向居民負(fù)荷和充電粧同時(shí)供電時(shí)，當(dāng)充電粧蓄電池柜中的二次蓄電池有電能，則該蓄電池柜先行放電給電動(dòng)汽車充電；當(dāng)充電粧蓄電池柜的二次蓄電池沒(méi)有電能，則閉合并網(wǎng)開關(guān)，使微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，大電網(wǎng)給充電粧和居民負(fù)荷補(bǔ)充電能。(3)大電網(wǎng)發(fā)生故障且風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)不能滿足居民負(fù)荷和充電粧充電時(shí)，則將車庫(kù)充滿電的電動(dòng)汽車與充電粧相連，將電動(dòng)汽車?yán)锏碾娔芴崛〕鰜?lái)先供居民負(fù)荷用電。
[0019]具體的實(shí)施方法是:小區(qū)的居民可以在物業(yè)公司購(gòu)買充電用的磁卡，也可以在手機(jī)上安裝小區(qū)電動(dòng)汽車充電粧APP，注冊(cè)成為會(huì)員。同時(shí)小區(qū)的居民需要在電動(dòng)汽車上安裝電子標(biāo)簽，以便充電粧系統(tǒng)識(shí)別車主信息。當(dāng)電動(dòng)汽車需要充電時(shí)，車主先通過(guò)安裝在手機(jī)上的小區(qū)電動(dòng)汽車充電粧APP進(jìn)行充電預(yù)約，預(yù)約成功后將車開向充電粧，充電粧通過(guò)接收電動(dòng)汽車上發(fā)出的無(wú)線射頻讀出該電動(dòng)汽車的位置，通過(guò)揚(yáng)聲器對(duì)車主進(jìn)行停車就位指導(dǎo)，使電動(dòng)汽車能停在充電有效區(qū)域內(nèi)，然后車主下車在充電粧觸摸屏上選擇充電時(shí)間、充電方式。將輸出插頭與電動(dòng)汽車連接好后開始充電，同時(shí)充電粧系統(tǒng)向車主手機(jī)APP發(fā)送開始充電的時(shí)間，充電完成后充電粧自動(dòng)斷電，由車主或者車庫(kù)管理員將已經(jīng)充完電的電動(dòng)汽車開出或開到指定停車區(qū)域，并向車主手機(jī)APP發(fā)送最終停車地點(diǎn)，以便車主將車提走。充完電后，車主可以選擇在手機(jī)APP上進(jìn)行轉(zhuǎn)賬付款也可以在現(xiàn)場(chǎng)刷購(gòu)買的磁卡進(jìn)行付款，付款完成后可以打印收據(jù)。特殊的是，為了更好的調(diào)節(jié)峰谷差，利用高峰和低谷時(shí)電價(jià)的不同，如果在用電低谷的時(shí)候?qū)﹄妱?dòng)汽車充電，當(dāng)充電粧讀出要充電的電動(dòng)汽車的電子標(biāo)簽，識(shí)別車主的交通信息，如沒(méi)有違反交通規(guī)則等不良記錄，則可以免費(fèi)進(jìn)行充電，每天僅有一次機(jī)會(huì)。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:(I)使用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電，對(duì)于風(fēng)能和太陽(yáng)能資源豐富但比較偏僻的地方具有實(shí)用價(jià)值;(2)采用柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急供電單元，提高微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)的可靠性;(3)儲(chǔ)能蓄電池組可以抑制風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的出力波動(dòng)，吸收發(fā)出的多余電量，進(jìn)行削峰填谷，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性；(4)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的大電網(wǎng)可以選擇發(fā)電廠的電網(wǎng)，有效利用發(fā)電廠發(fā)出的多余電能；(5)控制服務(wù)中心可以采集居民負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和總結(jié)電動(dòng)車充放電規(guī)律，及時(shí)調(diào)整微網(wǎng)的控制策略，最大化利用發(fā)出的電能；(6 )充電粧附帶由廢舊二次電池組成的蓄電池柜，不僅可以廢物利用，而且可以儲(chǔ)存多余電能參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)；(7)在外部大電網(wǎng)故障時(shí)，電動(dòng)汽車可以反過(guò)來(lái)給負(fù)荷供電，減輕電網(wǎng)壓力，滿足供電需求；(8)充電系統(tǒng)允許識(shí)別車主信息，在用電低谷時(shí)，可以給沒(méi)有不良記錄的車主提供一次免費(fèi)充電的機(jī)會(huì)，該舉措不僅可以調(diào)節(jié)峰谷差，還可以引導(dǎo)用戶遵紀(jì)守法，提高用戶素質(zhì)，引導(dǎo)更多的人使用電動(dòng)汽車；(9)下載手機(jī)APP、安裝電子標(biāo)簽等措施可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供一些就業(yè)、創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。(10)可以全程手機(jī)APP進(jìn)行充電操作，順應(yīng)當(dāng)今時(shí)代潮流，充電過(guò)程更加便捷。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一種基于風(fēng)光柴儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的一種基于風(fēng)光柴儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)中充電粧的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，附圖標(biāo)注:1、光伏發(fā)電系統(tǒng)，1-1、光伏陣列，1-2、轉(zhuǎn)換器，2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，2-1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，2-2、轉(zhuǎn)換器，3、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，3-1、蓄電池組，3-2、DC-DC雙向轉(zhuǎn)換器，4、柴油發(fā)電機(jī)，5、升/降壓變壓器，6、小區(qū)居民負(fù)荷，7、充電粧系統(tǒng)，8、并網(wǎng)開關(guān)，9、大電網(wǎng)，
10、交流母線，11、交流母線，7-1、攝像頭，7-2、觸摸屏，7-3、磁卡感應(yīng)區(qū)，7-4、揚(yáng)聲器，7-5、收據(jù)打印機(jī)，7-6、直流充電插頭，7-7、交流充電插頭，7-8、控制柜，7-9、蓄電池柜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)的雙向充電粧系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)1、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3、柴