基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其中，该电动汽车充放电系统包括：光伏阵列，用于将光能转化成电能；能量管理系统，与所述光伏阵列连接，用于管理电动汽车充放电系统的运行；储能单元，与所述能量管理系统连接，用于所述光伏阵列的输出电流高于预设阈值时存储所述光伏阵列转化的电能；充放电单元，与所述能量管理系统连接，用于所述能量管理系统对电动汽车进行充电或者电动汽车向所述能量管理系统放电。本实用新型专利技术提高清洁能源利用率，可以利用电动汽车配合储能电池进行“削峰填谷”，从而最大限度降低电网峰谷差。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源汽车领域，尤其涉及电动汽车充放电技术，具体来说就是一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统。
技术介绍
当前，我国电动汽车行业发展十分迅猛，电动汽车保有量飞速增长。电动汽车充电设施是电动汽车推广应用的重要保障，因此，电动汽车充电站的建设也受到越来越多的关注。但是当前电动汽车充电站一般都直接接入现有电力系统，而现有电力系统中的电能大部分来自于火力发电技术。因此，从这个角度来看，电动汽车并不是真正意义上的“绿色”交通工具。在新能源发电领域，太阳能光伏发电作为一种主要可再生能源发电形式，也得到了国家诸多政策扶持，而电动汽车本身也已经纳入了我国的环境保护发展规划。结合这两大背景，将光伏发电和电动汽车充电设施有机整合到一起，实现二者的有机集成，不仅可提高电动汽车的清洁能源利用率，使其成为真正意义上的绿色交通工具，还能协助解决可再生能源并网的间歇性问题，降低大规模分布式光伏发电接入对配电网的影响。近年来，国内外已经有光伏电动汽车充电站的相关研究，并建设了部分示范工程。但是，当前大部分研究都是集中于光伏和电动汽车充电桩两者的组合，较少关注充电站的建设。因此，本领域技术人员亟需研发一种电动汽车充电系统，减小电动汽车大规模接入对电网的影响，并解决光伏发电时间段与电动汽车充电时间段不匹配的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术需要解决的技术问题在于提供一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，解决现有技术中电动汽车大规模接入对电网的影响，以及光伏发电时间段与电动汽车充电时间段不匹配的问题。为了解决上述技术问题，本技术的一个具体实施方式提供一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，包括：光伏阵列，用于将光能转化成电能；能量管理系统，与所述光伏阵列连接，用于管理电动汽车充放电系统的运行；储能单元，与所述能量管理系统连接，用于所述光伏阵列的输出电流高于预设阈值时存储所述光伏阵列转化的电能；充放电单元，与所述能量管理系统连接，用于所述能量管理系统对电动汽车进行充电或者电动汽车向所述能量管理系统放电。本技术的另一个具体实施方式中，所述电动汽车充放电系统还包括：直流斩波器，设置于所述光伏阵列和所述能量管理系统之间，用于调节所述光伏阵列的输出电压。本技术的另一个具体实施方式中，所述电动汽车充放电系统还包括：电网开关，与所述能量管理系统连接，用于所述光伏阵列的输出电流低于第一阈值且所述储能单元的输出电流低于第二阈值时将所述能量管理系统与电网接通，以便利用电网上的电能给电动汽车充电。其中，所述电网开关还用于所述光伏阵列的输出电流高于第三阈值且所述储能单元的输出电流高于第四阈值时将所述能量管理系统与电网接通，以便电动汽车充放电系统向电网上传电能。本技术的另一个具体实施方式中，所述电动汽车充放电系统还包括：双向逆变器，与所述电网开关连接，用于交流电与直流电之间的相互转换。本技术的另一个具体实施方式中，所述电动汽车充放电系统还包括：MPPT控制器，设置于所述光伏阵列和所述能量管理系统之间，用于实时检测所述光伏阵列的输出电流。其中，所述储能单元的总容量E的计算公式为：E＝(1.1～1.2)PT，其中，E为储能单元的总容量，单位为瓦特；P为光伏阵列的满发功率，单位为Wp；T为每日最大可利用光照小时数，单位为小时。其中，电动汽车的荷电状态低于30％时，所述充放电单元对电动汽车充电；电动汽车的荷电状态高于80％时，所述充放电单元从电动汽车获得电能。其中，所述光伏阵列采用满发功率为150Wp～200Wp的多晶硅材料面板。其中，所述光伏阵列设置于电动汽车的充电车棚上。根据本技术的上述具体实施方式，可以得知基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统至少具有以下有效效果或特点：由光伏阵列、储能单元、能量管理系统(EMS)、电网开关和充放电单元等组成，利用太阳能向电动汽车充电，实现真正意义上的绿色、零排放；光伏阵列产生的电能过剩时，电网开关闭合，电动汽车充放电系统接入电网，将剩余电能上传给电网，降低电网峰谷差；当光伏阵列产生的电能不足时，电网开关闭合，电动汽车充放电系统接入电网，利用电网上的电能给电动汽车充电，保证电动汽车充放电系统的正常运转；电动汽车与电动汽车充放电系统之间可以实现双向能量流动，电动汽车不仅可以按照优先级别从光伏阵列、储能单元或电网吸收电能，同时也能向电网或储能单元释放电能，提高清洁能源利用率，从而可以用电动汽车配合储能电池进行“削峰填谷”，从而最大限度降低电网峰谷差，提高电网运行经济技术特性，促进新能源汽车的发展。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本技术的说明书的一部分，其绘示了本技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本技术的原理。图1为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的具体实施例一的结构示意图；图2为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的具体实施例二的结构示意图；图3为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的具体实施例三的结构示意图；图4为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的具体实施例四的结构示意图；图5为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的具体实施例五的结构示意图；图6为本技术具体实施方式提供的一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统的整体结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其特征在于，所述电动汽车充放电系统包括：光伏阵列(10)，用于将太阳光能转化成电能；能量管理系统(20)，与所述光伏阵列(10)连接，用于管理电动汽车充放电系统的运行；储能单元(30)，与所述能量管理系统(20)连接，用于所述光伏阵列(10)的输出电流高于预设阈值时存储所述光伏阵列(10)转化的电能；以及充放电单元(40)，与所述能量管理系统(20)连接，用于所述能量管理系统(20)对电动汽车进行充电或者电动汽车向所述能量管理系统(20)放电。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其特征在于，所述电动汽车充放电系统包括：
光伏阵列(10)，用于将太阳光能转化成电能；
能量管理系统(20)，与所述光伏阵列(10)连接，用于管理电动汽车充放电系统的运行；
储能单元(30)，与所述能量管理系统(20)连接，用于所述光伏阵列(10)的输出电流高于预设阈值时存储所述光伏阵列(10)转化的电能；以及
充放电单元(40)，与所述能量管理系统(20)连接，用于所述能量管理系统(20)对电动汽车进行充电或者电动汽车向所述能量管理系统(20)放电。
2.如权利要求1所述的基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其特征在于，所述电动汽车充放电系统还包括：
直流斩波器(50)，设置于所述光伏阵列(10)和所述能量管理系统(20)之间，用于调节所述光伏阵列(10)的输出电压。
3.如权利要求1所述的基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其特征在于，所述电动汽车充放电系统还包括：
电网开关(60)，与所述能量管理系统(20)连接，用于所述光伏阵列(10)的输出电流低于第一阈值且所述储能单元(30)的输出电流低于第二阈值时将所述能量管理系统(20)与电网接通，以便利用电网上的电能给电动汽车充电。
4.如权利要求3所述的基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统，其特征在于，所述电网开关(60)还用于所述光伏阵列(10)的输出电流高于第三阈值且所述储能单元(30)的输出电流高于第四阈值时将所述能量管理系统(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国鹏，方茂益，孙志杰，李雪梅，王鹏伍，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11