一种离网型风光储电动汽车充电桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种离网型风光储电动汽车充电桩，包括混合发电装置、混合储能装置、负载装置；混合发电装置由风力发电机和太阳能电池组组成；混合储能装置由蓄电池组和超级电容器组组成；负载装置由慢充单相负载、慢充三相负载、一号快充负载、二号快充负载组成；上述装置分别通过不同的电力电子变换器连接在直流汇流母线上；上述装置还均与控制器相连接。本实用新型专利技术能够根据不同的电力输出情况对混合发电装置和混合储能装置进行控制，不仅输出功率密度大，而且利用了超级电容器组快速充放电的特性，在提供大功率的同时还可抑制大功率对本系统的冲击，能够有效延长蓄电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车充电桩，尤其涉及一种离网型风光储电动汽车充电桩，属于电动汽车充电设施

技术介绍
随着电动汽车的普及，作为其配套设施的充电站在不久的将来会迎来大规模的建设。但是随着大量电动汽车接入充电站电网，充电设施的负荷也会随之增加，这就对充电设施输出大功率的能力提出了考验，而且负荷的增加还会对电网造成冲击，从而使电网的功率、电压、电流均受到影响。另外，由于并网充电设施受电网覆盖面所制约，这也限制了电动汽车的使用。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本技术提供了一种离网型风光储电动汽车充电桩。为了解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：一种离网型风光储电动汽车充电桩，包括混合发电装置、混合储能装置、负载装置；混合发电装置由风力发电机和太阳能电池组组成；风力发电机的左端与风轮相连接、右端通过AC/DC整流器与直流汇流母线相连接；太阳能电池组由多个太阳能板组成；太阳能电池组的右端通过三号单向DC/DC变换器与直流汇流母线相连接；混合储能装置由蓄电池组和超级电容器组组成；蓄电池组、超级电容器组的右端分别通过一号双向DC/DC变换器、二号双向DC/DC变换器与直流汇流母线相连接；负载装置由慢充单相负载、慢充三相负载、一号快充负载、二号快充负载组成；慢充单相负载、慢充三相负载的左端分别通过一号DC/AC逆变器、二号DC/AC逆变器与直流汇流母线相连接；一号快充负载、二号快充负载的左端分别通过一号单向DC/DC变换器、二号单向DC/DC变换器与直流汇流母线相连接；风力发电机、太阳能电池组、蓄电池组、超级电容器组、慢充单相负载、慢充三相负载、一号快充负载、二号快充负载均与用于获取各个电压值的控制器相连接。风力发电机、太阳能电池组、蓄电池组、超级电容器组上均设置有独立的采样单元和控制单元。风力发电机、太阳能电池组均设置在充电桩上；太阳能电池组的下方设置有遮雨板；风力发电机为直驱式垂直轴风力发电机。蓄电池组和超级电容器组均设置在充电桩的底部；蓄电池组包括多个并联的蓄电池单元，每个蓄电池单元包括多个串联的蓄电池。慢充单相负载、慢充三相负载的接口电压分别为220V交流电、380V交流电；一号快充负载、二号快充负载的接口电压分别为200～600V可调直流电、600～800V可调直流电。控制器内部设置有能量管理器以及多个独立控制单元；能量管理器分别与多个独立控制单元相连接；独立控制单元分别与AC/DC整流器、三号单向DC/DC变换器、一号双向DC/DC变换器、二号双向DC/DC变换器、一号DC/AC逆变器、二号DC/AC逆变器、一号单向DC/DC变换器、二号单向DC/DC变换器相连接；独立控制单元均采用DSP处理器或单片机作为控制核心；能量管理器为DSP+ARM处理器。本技术能够根据不同的电力输出情况对混合发电装置和混合储能装置进行控制，不仅输出功率密度大，而且保持了电容器快速充放电的特性，在提供大功率的同时还可抑制大功率对本系统的冲击，能够有效延长蓄电池的使用寿命。附图说明图1为本技术的工作原理示意图。图2为本技术的外部结构展示图。图中：1、风力发电机；2、慢充单相负载；3、慢充三相负载；4、一号快充负载；5、二号快充负载；6、控制器；7、超级电容器组；8、蓄电池组；9、太阳能电池组；10、遮雨板；11、AC/DC整流器；12、三号单向DC/DC变换器；13、一号双向DC/DC变换器；14、二号双向DC/DC变换器；15、一号DC/AC逆变器；16、二号DC/AC逆变器；17、一号单向DC/DC变换器；18、二号单向DC/DC变换器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1、图2所示，本技术包括混合发电装置、混合储能装置、负载装置；混合发电装置由风力发电机1和太阳能电池组9组成；风力发电机1的左端与风轮相连接、右端通过AC/DC整流器11与直流汇流母线相连接；太阳能电池组9由多个太阳能板组成；太阳能电池组9的右端通过三号单向DC/DC变换器12与直流汇流母线相连接；混合储能装置由蓄电池组8和超级电容器组7组成；超级电容器组7的主要作用是抑制快充时大电压大电流对本装置的影响，防止蓄电池组8过放，延长蓄电池的使用寿命，储能单元主要还是蓄电池。蓄电池组8、超级电容器组7的右端分别通过一号双向DC/DC变换器13、二号双向DC/DC变换器14与直流汇流母线相连接；负载装置由慢充单相负载2、慢充三相负载3、一号快充负载4、二号快充负载5组成；慢充单相负载2、慢充三相负载3的左端分别通过一号DC/AC逆变器15、二号DC/AC逆变器16与直流汇流母线相连接；一号快充负载4、二号快充负载5的左端分别通过一号单向DC/DC变换器17、二号单向DC/DC变换器18与直流汇流母线相连接；风力发电机1、太阳能电池组9、蓄电池组8、超级电容器组7、慢充单相负载2、慢充三相负载3、一号快充负载4、二号快充负载5均与用于控制各变换器电压、电流及管理蓄电池组8、超级电容器组7能量的控制器6相连接；控制器6根据获取的电压值控制各设备的充放电动作，实现蓄电池和超级电容能量管理。。风力发电机1、太阳能电池组9、蓄电池组8、超级电容器组7上均设置有独立的采样单元和控制单元。风力发电机1、太阳能电池组9均设置在充电桩上；太阳能电池组9的下方设置有遮雨板10；风力发电机1为直驱式垂直轴风力发电机。蓄电池组8和超级电容器组7均设置在充电桩的底部；蓄电池组8包括多个并联的蓄电池单元，每个蓄电池单元包括多个串联的蓄电池。蓄电池单元的个数由存储容量决定，蓄电池的个数由电压等级决定。慢充单相负载2、慢充三相负载3的接口电压分别为220V交流电、380V交流电；一号快充负载4、二号快充负载5的接口电压分别为200～600V可调直流电、600～800V可调直流电。控制器6内部设置有能量管理器以及多个独立控制单元；能量管理器分别与多个独立控制单元相连接；独立控制单元分别与AC/DC整流器11、三号单向DC/DC变换器12、一号双向DC/DC变换器13、二号双向DC/DC变换器14、一号DC/AC逆变器15、二号DC/AC逆变器16、一号单向DC/DC变换器17、二号单向DC/DC变换器18相连接；独立控制单元均采用DSP处理器或单片机作为控制核心；能量管理器为DSP+ARM处理器。蓄电池组8和超级电容器组7的选择过程如下：本技术属于中型充电桩，预计输出功率为250KW，蓄电池选用12V/100Ah的铅酸电池。预计蓄电池组存储的容量为500KWh，输出电压等级为360V，由每个单元串联的蓄电池需要30块。由需要的该型号的电池416.66块，设计时采用420块该型号电池。由可知，需并联的蓄电池单元为14个。和蓄电池组储能一致，超级电容器组存储的容量为500KWh，输出的电压等级为360V。超级电容器组的相关参数如下：额定电压1.5V，电容量6000F，存储电量1.5Ah。由可知，每个单元串联的超级电容需要240个，使得端电压为360V，根据电容器的储能公式可知，需要总的超级电容的个数为N取2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离网型风光储电动汽车充电桩，其特征在于：它包括混合发电装置、混合储能装置、负载装置；所述混合发电装置由风力发电机(1)和太阳能电池组(9)组成；所述风力发电机(1)的左端与风轮相连接、右端通过AC/DC整流器(11)与直流汇流母线相连接；所述太阳能电池组(9)由多个太阳能板组成；太阳能电池组(9)的右端通过三号单向DC/DC变换器(12)与直流汇流母线相连接；所述混合储能装置由蓄电池组(8)和超级电容器组(7)组成；所述蓄电池组(8)、超级电容器组(7)的右端分别通过一号双向DC/DC变换器(13)、二号双向DC/DC变换器(14)与直流汇流母线相连接；所述负载装置由慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)、一号快充负载(4)、二号快充负载(5)组成；所述慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)的左端分别通过一号DC/AC逆变器(15)、二号DC/AC逆变器(16)与直流汇流母线相连接；所述一号快充负载(4)、二号快充负载(5)的左端分别通过一号单向DC/DC变换器(17)、二号单向DC/DC变换器(18)与直流汇流母线相连接；所述风力发电机(1)、太阳能电池组(9)、蓄电池组(8)、超级电容器组(7)、慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)、一号快充负载(4)、二号快充负载(5)均与控制器(6)相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种离网型风光储电动汽车充电桩，其特征在于：它包括混合发电装置、混合储能装置、负载装置；所述混合发电装置由风力发电机(1)和太阳能电池组(9)组成；所述风力发电机(1)的左端与风轮相连接、右端通过AC/DC整流器(11)与直流汇流母线相连接；所述太阳能电池组(9)由多个太阳能板组成；太阳能电池组(9)的右端通过三号单向DC/DC变换器(12)与直流汇流母线相连接；所述混合储能装置由蓄电池组(8)和超级电容器组(7)组成；所述蓄电池组(8)、超级电容器组(7)的右端分别通过一号双向DC/DC变换器(13)、二号双向DC/DC变换器(14)与直流汇流母线相连接；所述负载装置由慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)、一号快充负载(4)、二号快充负载(5)组成；所述慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)的左端分别通过一号DC/AC逆变器(15)、二号DC/AC逆变器(16)与直流汇流母线相连接；所述一号快充负载(4)、二号快充负载(5)的左端分别通过一号单向DC/DC变换器(17)、二号单向DC/DC变换器(18)与直流汇流母线相连接；所述风力发电机(1)、太阳能电池组(9)、蓄电池组(8)、超级电容器组(7)、慢充单相负载(2)、慢充三相负载(3)、一号快充负载(4)、二号快充负载(5)均与控制器(6)相连接。2.根据权利要求1所述的离网型风光储电动汽车充电桩，其特征在于：所述风力发电机(1)、太阳能电池组(9)、蓄电池组(8)、超级电容器组(7)上均设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广忱，
申请(专利权)人：刘广忱，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15