一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法，其中，电动汽车充电站的充电控制系统包括：光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，快速充电区包括快速充电桩以及与快速充电桩电连接的快速充电控制机构；快速充电控制机构分别与光伏发电装置和储能装置电连接；光伏发电装置通过第一变压器与第一直流母线电连接；储能装置通过第二变压器与第一直流母线电连接；第一直流母线与快速充电桩电连接。本发明专利技术的技术方案能够减小电动汽车的快速接入对配电网的影响，提高快速充电区内电动汽车的充电效率，并稳定第一直流母线上的电压。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法
本专利技术涉及电动汽车充电控制
，更为具体地说，涉及一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法。
技术介绍
随着电动汽车数量的增多，对电动汽车充电站的要求也越来越高。为了提高充电效率，通常使用的电动汽车充电站均集成有快速充电模式。具体地，将多个快速充电桩接入同一直流母线，并将该直流母线接入到配电网的交流母线；当有电动汽车的电源插入充电桩，以进行充电时，配电网依次通过交流母线、直流母线以及充电桩为电动汽车提供电量。然而在快速充电模式下，电动汽车需要在短时间内完成充电工作，因此电动汽车的接入所要求的短时间内的充电功率较高，而传统的电动汽车充电站中，充电电流是由配电网的交流母线提供的，配电网一般接入市电，市电的电压恒定，在市电转化为交流电的过程往往较慢，导致充电效率较低，进而导致直流母线上电量的变化率较大。而且电动汽车充电站往往存在多个充电桩，在快充充电模式下，大量电动汽车将会被接入，这进一步加重了直流母线的电量负担，进而导致对电网造成一定的影响。电动汽车在电网用电高峰期充电将加剧电网负荷峰谷差，可能导致配电网线路过载、电压跌落、配电网损耗增加、配电变压器过载等一系列问题。为了解决电动汽车大规模快速充电对电网的影响，现有技术中通常在交流母线侧连接飞轮或电池等储能装置，对电动汽车充电站进行功率调节，以稳定直流母线上的电压，减小快速充电模式下电动汽车接入对电网的影响。然而储能装置连接于交流母线一侧，需要将交流电转化为直流电进行存储，进而导致储能装置对电动汽车充电站的功率变化的调节效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车充电站的充电控制的技术方案，以解决
技术介绍
中所介绍的现有技术中储能装置连接在交流母线一侧，对电动汽车充电站的功率变化的调节效率低下的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供了一种电动汽车充电站的充电控制系统，包括：光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，所述快速充电区包括快速充电桩以及与所述快速充电桩电连接的快速充电控制机构；所述快速充电控制机构分别与所述光伏发电装置以及所述储能装置电连接；所述光伏发电装置通过第一变压器与所述第一直流母线电连接；所述储能装置通过第二变压器与所述第一直流母线电连接；所述第一直流母线与所述快速充电桩电连接。优选地，所述快速充电控制机构包括：功率判断模块，用于判断所述光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；光伏输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率时，控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述储能装置输送电能；储能输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率时，控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。优选地，所述充电控制系统还包括：配电网交流母线；所述配电网交流母线通过交流-直流转换器与所述第一直流母线电连接；其中，所述交流-直流转换器与所述第一直流母线之间线路上连接有第一控制开关，所述第一控制开关与所述快速充电控制机构电连接。优选地，所述充电控制系统还包括：通过交流-直流转换器与所述配电网交流母线电连接的第二直流母线，其中，所述交流-直流转换器与所述第二直流母线之间线路上连接有第二控制开关；与所述第二直流母线电连接的慢速充电区，其中，所述慢速充电区包括与所述第二直流母线电连接的慢速充电桩；以及与所述慢速充电桩电连接的慢速充电控制机构；所述慢速充电控制机构还与所述第二控制开关电连接。优选地，所述慢速充电控制机构包括：检测模块，用于检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；交流母线输电控制模块，用于若所述慢速充电桩有电动汽车接入时，控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。根据本专利技术的第二方面还提供了一种电动汽车充电站的充电控制方法，用于上述任一项技术方案所述的电动汽车充电站的充电控制系统，所述方法包括：快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入；若所述快速充电桩有电动汽车接入，则控制光伏发电装置通过第一直流母线和所述快速充电桩为所述电动汽车提供电能；快速充电控制机构判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向储能装置输送电能；若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率，则控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。优选地，所述充电控制方法还包括：当控制所述光伏发电装置向所述储能装置输送电能时，判断所述储能装置的存储能量是否大于或等于预设最高储能阈值；若所述存储能量大于或等于所述预设最高储能阈值，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述配电网交流母线输送电能；或者，当控制所述储能装置向所述电动汽车输送电能时，判断是否所述储能装置的存储能量小于或等于预设最低储能阈值或者所述需求功率与所述发电功率之间的差值功率是否在所述储能装置的功率范围内；若所述存储能量小于或等于所述预设最低储能阈值或者所述差值功率不在所述储能装置的功率范围内，则控制所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能。优选地，当所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能时，所述方法还包括：判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的上升变化率是否大于或等于预设上升变化率阈值以及判断所述差值功率是否大于或等于预设最大差值功率；若所述差值功率的上升变化率大于或等于所述预设上升变化率阈值且所述差值功率大于或等于预设最大差值功率，则根据所述差值功率的上升变化率以及所述差值功率控制所述储能装置从所述第一直流母线吸收电能；或者，判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的下降变化率是否小于或等于预设下降变化率阈值以及判断所述差值功率是否小于或等于预设最小差值功率；若所述差值功率的下降变化率小于或等于所述预设下降变化率阈值且所述差值功率小于或等于预设最小差值功率，则根据所述差值功率的下降变化率以及所述差值功率控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。优选地，所述充电控制方法还包括：根据所述配电网交流母线的电压变化情况，判断所述配电网是否出现电路故障；若所述配电网出现电路故障，则断开所述配电网交流母线与所述第一直流母线之间的第一控制开关；根据所述电动汽车的需求功率与光伏发电装置的发电功率之间的差值功率，控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。优选地，所述充电控制方法还包括：通过第二直流母线将慢速充电区的慢速充电桩接入所述配电网交流母线；所述慢速充电区的慢速充电控制机构检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；若所述慢速充电桩有电动汽车接入，则控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。本专利技术提供的电动汽车充电站的充电控制方案的工作方法如下所述：快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入，当有电动汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电站的充电控制系统，其特征在于，包括：光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，所述快速充电区包括快速充电桩以及与所述快速充电桩电连接的快速充电控制机构；所述快速充电控制机构分别与所述光伏发电装置以及所述储能装置电连接；所述光伏发电装置通过第一变压器与所述第一直流母线电连接；所述储能装置通过第二变压器与所述第一直流母线电连接；所述第一直流母线与所述快速充电桩电连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电站的充电控制系统，其特征在于，包括：光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，所述快速充电区包括快速充电桩以及与所述快速充电桩电连接的快速充电控制机构；所述快速充电控制机构分别与所述光伏发电装置以及所述储能装置电连接；所述光伏发电装置通过第一变压器与所述第一直流母线电连接；所述储能装置通过第二变压器与所述第一直流母线电连接；所述第一直流母线与所述快速充电桩电连接。2.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述快速充电控制机构，包括：功率判断模块，用于判断所述光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；光伏输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率时，控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述储能装置输送电能；储能输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率时，控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。3.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，还包括：配电网交流母线；所述配电网交流母线通过交流-直流转换器与所述第一直流母线电连接；其中，所述交流-直流转换器与所述第一直流母线之间线路上连接有第一控制开关，所述第一控制开关与所述快速充电控制机构电连接。4.根据权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，还包括：通过交流-直流转换器与所述配电网交流母线电连接的第二直流母线，其中，所述交流-直流转换器与所述第二直流母线之间线路上连接有第二控制开关；与所述第二直流母线电连接的慢速充电区，其中，所述慢速充电区包括与所述第二直流母线电连接的慢速充电桩以及与所述慢速充电桩电连接的慢速充电控制机构；所述慢速充电控制机构还与所述第二控制开关电连接。5.根据权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，所述慢速充电控制机构，包括：检测模块，用于检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；交流母线输电控制模块，用于若所述慢速充电桩有电动汽车接入时，控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。6.一种电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，用于权利要求1至5任一项所述的电动汽车充电站的充电控制系统，所述方法包括：快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入；若所述快速充电桩有电动汽车接入，则控制光伏发电装置通过第一直流母线和所述快速充电桩为所述电动汽车提供电能；快速充电控制机构判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率，若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向储能装置输送电能；若所述光伏发电装置的发电功...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海，苏适，陈晓云，张少泉，严玉廷，杨家全，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53