一种储能快充站制造技术

本发明专利技术公开了一种储能快充站，属于电能设备技术领域。现有技术的快充站，对电网冲击也较大，并且结构复杂，制造成本高。一种储能快充站，包括用以提供电能的供电系统、用以对电动汽车进行充电的充电系统以及控制充电系统的控制系统，所述控制系统连接一用以储存电能的储能系统，所述供电系统包括一用以将交流电变换为直流电的AC/DC集中变流器，所述AC/DC集中变流器分别并联充电系统、储能系统。本发明专利技术设置储能系统，能够预先储存电能，在换电峰值阶段利用储存的电能对电动车进行充电，提高输电设施的利用率，减少对电网的冲击。本发明专利技术结构设计合理，能够有效的监控各系统的运行情况，方便快捷为电能汽车充电，并且制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种储能快充站，属于电能设备

技术介绍
随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，行业发展已经在我国迅速铺开，受益于新能源汽车的快速发展，充电站事业也得到了关注，行业发展驶入快车道。对于电动公交因为线路班次调度原因，换电时间段比较集中，导致快充站的用电峰值功率较高且相对集中，对电网冲击也较大，同时对电动公交线缆顺畅运行造成一定的压力，并且这种集中换电模式导致输配电设施的利用率低。如果提供足够多的更换电池，会导致快充电的建设成本较高。中国专利（申请号：201210000481.7）公开了一种一种充电站系统，发电系统对磁悬浮飞轮电池供电，磁悬浮飞轮电池储能后，通过变压器转换成稳定电压对不同类型的电动车辆进行充电，但是由于飞轮的转速非常高，一般都采用碳纤维制成，制造飞轮的碳纤维材料价格昂贵，成本比较高并且结构复杂。并且飞轮一旦充电，就会不停转动下去，当不需要用电时，飞轮继续转动，浪费了能量。针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研发，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种能够预先储存电能，在换电峰值阶段利用储存的电能对电动车进行充电，提高输电设施的利用率，并且结构设计合理，成本低的储能快充站。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种储能快充站，包括用以提供电能的供电系统、用以对电动汽车进行充电的充电系统以及控制充电系统的控制系统，所述控制系统连接一用以储存电能的储能系统，所述供电系统包括一用以将交流电变换为直流电的AC/DC集中变流器，所述AC/DC集中变流器分别并联充电系统、储能系统，所述储能系统包括用以保持电流恒定的DC/DC储能变流器、用以储能电能的储能电池组、用于管理电池组的电池管理系统。进一步地，所述充电系统包括功率在120kW以上的直流充电机，所述直流充电机通过电缆连接直流充电桩。所述直流充电桩的型号为EVQC63-160A700V-P2-G001，所述型号的充电桩系统简单，占地面积小，可为电动汽车提供直流电能，使用操作简便，是大中小型电动汽车主要的充电设备。本专利技术可对GBT20234.3-2011充电接口设计标准和按GBT27930-2011标准设计的车载电池管理系统系统的电动汽车进行充电操作。电动汽车储能电池类型可为锂离子蓄电池、镍氢蓄电池和铅酸蓄电池等。所述直流充电桩可分为乘用车充电桩、商用车充电桩，设置不同的充电桩为不同的车型充电能够提高充电效率并且使得充电桩结构简单。进一步地，所述储能电池组通过所述DC/DC储能变流器与AC/DC集中变流器相连接，所述AC/DC集中变流器的功率在500KW以上。AC/DC集中变流器正常工作模式为并网整流模式，将交流电网电能整流后变换为直流电能，供后级直流负载使用，直流侧电压控制目标为稳定750V,直流侧输出电流根据负载情况自动输出。AC/DC集中变流器能够在交流侧并网，直流侧失电的情况下实现设备启动，启动后将直流侧输出电压。AC/DC集中变流器可接受监控系统下发的遥控、遥调指令，实现启停控制及功率定值设置，同时将自身遥测、遥信等数据发送至就地监控系统。AC/DC集中变流器具备完善的保护功能，包括交流侧过流过压、直流侧过流过压、过温等保护功能。AC/DC集中变流器需具有完善的通讯功能，能够与监控系统实现以太网通讯，支持标准104规约。进一步地，DC/DC储能变流器的功率在250KW以上，由若干台能够将供电系统的电能储存到储能电池组或将储能电池组的电能释放到供电系统的DC/DC功率单元组成，每个DC/DC功率单位独立运行，所述储能电池组包括若干60Ah的磷酸铁锂电池。DC/DC储能变流器能够实现能量双向流动，可将供电系统的电能储存至储能电池组，亦可将储能电池组能量释放至供电系统供其他负载使用。DC/DC储能变流器本机监控可接受监控系统下发的遥控、遥调指令，实现启停控制及功率定值设置，配合监控系统完成储能充电站系统的能量管理，同时本机监控将 DC/DC储能变流器自身遥测、遥信等数据发送至控制系统。DC/DC储能变流器内部功率模块具备单模块或多模块，发生故障后自动退出运行，不影响整机运行的功能。DC/DC储能变流器具备同电池管理系统通讯、接收电池管理系统信息、根据信息发出闭合/断开电池组信号、判断电池组状态等功能。DC/DC储能变流器具备完善的通讯功能，具备用于同电池管理系统通讯的CAN通讯接口、用于同系统监控的以太网通讯的接口并且DC/DC储能变流器设置人机交互单元。DC/DC储能变流器设置完善的本机保护功能，包括输入侧的直流过压过流、输出侧的过压过流、过温等保护。所述储能电池组可利用退役乘用车动力电池，电池类型为单体60Ah的磷酸铁锂电池。利用退役乘用车动力电池，一方面能够避免退役乘用车动力电池的资源浪费，另一方面能够降低制造成本。进一步地，控制系统包括用以监控系统以及系统设备之间通讯的交换机、用于电度计量的电度表、用以控制各个系统关闭与启动的电源开关、用以监控数据存储与命令下发以及各系统状态显示的监控电脑。监控电脑采用TPC1271型平板电脑作为储能快充站的控制中枢，一方面通过交换机与系统内各子单元进行数据交互,同时负责整个系统的能量管理，另方面与运行管理中心进行通讯。监控电脑电源为DC24V供电，选用用DR-60-24型电源模块为其提供直流电源。所述交换机的型号为KIEN2000-2M-6T（东土），采用24VD电源模块供电，安装于监控配电柜内部，确保系统运行在封闭无干扰的独立空间。进一步地，所述电度表为双向交流电度表并配置交流进线A/B/C三相电流互感器，所述电流互感器安装于供电系统的进线电缆上，其通讯接口经转换器连接监控电脑的通讯接口。进一步地，所述交换机分别与AC/DC集中变流器、DC/DC储能变流器、电池管理系统、直流充电机进行数据通讯，同时与监控电脑进行数据通讯；所述数据通讯采用以太网通讯。进一步地，所述控制系统连接一安防系统，所述安防系统包括烟感报警器、照明装置以及灭火装置。进一步地，所述供电系统、充电系统、控制系统、储能系统、安防系统除充电系统的直流充电桩以外，都罩设于箱体内，箱体采用焊接结构，安全、牢固、可靠。箱体的底架部件由槽钢焊接而成，强度高，采用高级户外防腐漆整体喷涂，在严酷的腐蚀环境下可保持优越长效的防护功能，具有很强的耐腐蚀性能；箱体能够承受包括：雨、雪、冰雹、风、盐雾、沙尘暴等各种气候条件影响的能力，同时还具有抗雷电、电磁干扰以及不同等级的太阳辐射的能力。。立柱由冷板折弯拼焊而成，支撑能力强，周边设计防护板及门板；顶盖采用双层平板，既方便在箱体顶部安装元器件又能减少太阳辐射对箱体影响。本专利技术在设计阶段对其强度、刚性采用专业仿真软件进行有限元分析，后期对本专利技术进行试验证、审查，确保本专利技术安全可靠。箱体两端采用全密封端门，保证开门面积最大化，方便设备的安装与检修。箱门采用双层结构，内部填充聚氨脂保温材料有效减小外部环境对箱体的影响。箱门及封板采用阻燃型复合板，复合板内全部填充聚氨酯保温材料，导热系数低，有良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能快充站，包括用以提供电能的供电系统、用以对电动汽车进行充电的充电系统以及控制充电系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统连接一用以储存电能的储能系统，所述供电系统包括一用以将交流电变换为直流电的AC/DC集中变流器，所述AC/DC集中变流器分别并联充电系统、储能系统，所述储能系统包括用以保持电流恒定的DC/DC储能变流器、用以储能电能的储能电池组、用于管理电池组的电池管理系统。

【技术特征摘要】
1.一种储能快充站，包括用以提供电能的供电系统、用以对电动汽车进行充电的充电系统以及控制充电系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统连接一用以储存电能的储能系统，所述供电系统包括一用以将交流电变换为直流电的AC/DC集中变流器，所述AC/DC集中变流器分别并联充电系统、储能系统，所述储能系统包括用以保持电流恒定的DC/DC储能变流器、用以储能电能的储能电池组、用于管理电池组的电池管理系统。2.如权利要求1所述的一种储能快充站，其特征在于，所述充电系统包括功率在120 kW以上的直流充电机，所述直流充电机通过电缆连接直流充电桩。3.如权利要求2所述的一种储能快充站，其特征在于，所述储能电池组通过所述DC/DC储能变流器与AC/DC集中变流器相连接，所述AC/DC集中变流器的功率在500KW以上。4.如权利要求3所述的一种储能快充站，其特征在于，DC/DC储能变流器的功率在250KW以上，由若干台能够将供电系统的电能储存到储能电池组或将储能电池组的电能释放到供电系统的DC/DC功率单元组成，每个DC/DC功率单位独立运行，所述储能电池组包括若干60Ah的磷酸铁锂电池。5.如权利要求4所述的一种储能快充站，其特征在于，控制系统包括用以监控系统以及系统设备之间通讯的交换机、用于电度计量的电度表、用以控制各个系统关闭与启动的电源开关、用以监控数据存储与命令下发以及各系统状态显示的监控电脑...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐昱，应鸿，刘强，何春林，戚佳金，张鹏飞，郑正仙，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司杭州供电公司，国家电网公司，杭州大有科技发展有限公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33