一种太阳能无线充放电停车棚系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能无线充放电停车棚系统，包括设置停车棚顶端的太阳能板、车位充放电装置以及车载充放电装置，其中，车载充放电装置包括第二磁耦合线圈、充放电控制器和蓄电池；车位充放电装置包括能量变换器和第一磁耦合线圈，能量变换器用于将输入电能转化为高频电能输出给第一磁耦合线圈或者将第一磁耦合线圈电磁谐振耦合产生的电能转化为交流电能并入电网；第一磁耦合线圈和第二磁耦合线圈用于通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电能。本发明专利技术采用了双向储能逆变技术，优先充分利用太阳能资源，并采用无线磁耦合谐振式实现对电动汽车充电；同时，通过电动汽车的储能调峰平谷的作用，提高电网稳定性。

Solar wireless charging and discharging parking system

The invention discloses a solar powered wireless charging and discharging parking system, which comprises a solar panel, set the top of the parking parking shed discharge device and vehicle charging and discharging device, the vehicle charging and discharging device comprises second magnetic coupling coil, charging controller and battery charge and discharge; parking device comprises a coupling coil and a first magnetic energy converter and the energy converter for converting an input power into high frequency power output to the first magnetic coupling coil or the first magnetic coupling coil of the electromagnetic resonant coupling of power into AC power grid; the first magnetic coupling coil and the second coil magnetic coupling for electromagnetic field generated by electromagnetic resonance and receive or transmit power. The invention adopts the bidirectional energy storage inverter technology, give priority to make full use of solar energy resources, and the wireless magnetic coupling resonant charging of electric vehicles; at the same time, through the EV Pinggu peak effect, improve the stability of power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能无线充放电停车棚系统
本专利技术涉及太阳能发电及电动汽车无线充电新能源应用领域，尤其涉及一种太阳能无线充放电停车棚系统。
技术介绍
目前，电动汽车逐渐普及，通常采用充电桩等有线方式为电动汽车进行充电，然而，有线充电中存在的问题，如灵活方便性较差、导体接触部分容易磨损、容易产生火花、供电线外露带来的安全隐患等问题。无线能量传输技术是一项全新的电能传输技术，技术上逐渐成熟并成为关注的焦点。作为无线能量传输领域三大技术之一，基于谐振式磁耦合方案能够在相对长的距离(例如，几米)内发送几千瓦的电能，能够用于电动汽车无线充电，从而弥补传统接触式充电方式的各种缺陷。没有电缆的连接，便于移动过程充电/静止充电；不必等待，程序设定之后即可离开；不存在电缆老化、漏电等问题，且其充电过程不受物体(非磁性)影响；不必另外占用土地和空间，占地少，能充分有效利用土地资源。另一方面，随着电动汽车保有量不断的增加，充电时对电网产生一定的影响，故，需要一种电网调配机制有效减轻有线集中充电对电网产生的冲击，平衡负荷，提高电网稳定性，有效节约能源。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种太阳能无线充放电停车棚系统，采用了双向储能逆变技术，优先充分利用太阳能资源，并采用无线磁耦合谐振式实现对电动汽车充电；同时，把电动汽车作为移动储能工具，通过调峰平谷的作用，提高电网稳定性。为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的技术方案为：一种太阳能无线充放电停车棚系统，包括设置停车棚顶端的太阳能板、在每个车位上均设置一车位充放电装置以及设置电动汽车中的车载充放电装置，其中，所述车载充放电装置进一步包括第二磁耦合线圈、充放电控制器和蓄电池；所述车位充放电装置进一步包括能量变换器和第一磁耦合线圈，所述能量变换器通过交流母线与电网相连接以及通过直流母线与所述太阳能电板相连接，用于将输入电能转化为高频电能输出给所述第一磁耦合线圈或者将所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合产生的电能转化为交流电能并入电网；所述第一磁耦合线圈和所述第二磁耦合线圈用于通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电能；所述充放电控制器用于控制电动汽车执行充电操作或者放电操作，当电动汽车执行充电操作时，所述充放电控制器将所述第二磁耦合线圈接收的电能转化为直流电为所述蓄电池充电；当电动汽车执行放电操作时，所述充放电控制器将所述蓄电池的电能转化为高频电能输出给所述第二磁耦合线圈，经所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合后将电能并入电网；所述车载充放电装置还包括第二控制模块、充放电监控模块和第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块受控于所述第二控制模块，用于以无线的方式与所述车位充放电装置发送或接收控制指令；所述第二控制模块与所述充放电控制器、充放电监控模块和第二无线通讯模块相连接，用于控制所述车载充放电装置的工作；所述充放电监控模块用于监控所述蓄电池的充放电参数并通过所述第二无线通讯模块发送给所述车位充放电装置；所述车位充放电装置还包括第一控制模块、第一无线通讯模块和移位装置，其中，所述第一无线通讯模块受控于所述第一控制模块，用于以无线的方式与所述车载充放电装置发送或接收控制指令；所述第一控制模块与所述能量变换器、第一无线通讯模块和移位装置相连接，用于控制所述车位充放电装置的工作；所述移位装置中设置有所述第一磁耦合线圈并能够使所述第一磁耦合线圈移动；所述第一控制模块根据接收的所述蓄电池的充放电参数控制所述移位装置带动所述第一磁耦合线圈移动直至所接收充放电参数达到预设值。优选地，所述能量变换器能够将所述太阳能板产生的电能并入电网。优选地，所述第一磁耦合线圈和所述第二磁耦合线圈包括E型线圈磁芯以及设置在E型线圈磁芯上的谐振线圈。优选地，所述能量变换器或所述充放电控制器所产生的高频能量的频率为20KHz～200KHz。优选地，所述第一磁耦合线圈设置在停车棚下沿或者车位地面下方。与现有技术相比较，本专利技术采用了双向储能逆变技术，优先充分利用太阳能资源，并采用无线磁耦合谐振式实现对电动汽车充电，并把电动汽车作为移动储能工具，能够向电网输送电能，起到调峰平谷的作用，提高电网稳定性。同时，通过设置移位装置实现谐振线圈调节同轴位置，有效提升充电效率。附图说明图1为太阳能无线充放电停车棚系统的结构框图。图2为太阳能无线充放电停车棚系统的原理框图。如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术提供的技术方案作进一步说明。为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术采用无线磁耦合谐振式充电，其是基于电磁谐振理论。该能量传输技术，在发送端与接收端配置相同谐振频率的谐振线圈，当两者距离适当时，给发送端输送与谐振线圈谐振频率相同频率的驱动信号以及能量，两者便会产生谐振，能量便可以源源不断从发送端传输到接收端，发送端消耗能量，接收端吸收能量，这样两个设备之间便实现能量的无线传输。优势是高Q值的谐振技术；不向远处传播的“磁近场”，在发射源附近，有一个近区场，其中磁场能量在发射源周围空间及发射源线圈内部之间周期性地来回流动，周围若无谐振接收装置，不向外发射。其传输功率较大，能够达到几千瓦，可以同时对多个设备进行充电。参见图1，所示为太阳能无线充放电停车棚系统的结构框图，包括设置停车棚顶端的太阳能板、在每个车位上均设置一车位充放电装置以及设置电动汽车中的车载充放电装置，其中，车载充放电装置进一步包括第二磁耦合线圈、充放电控制器和蓄电池；车位充放电装置进一步包括能量变换器和第一磁耦合线圈，能量变换器通过交流母线与电网相连接以及通过直流母线与太阳能电板相连接，用于将输入电能转化为高频电能输出给第一磁耦合线圈或者将第一磁耦合线圈电磁谐振耦合产生的电能转化为交流电能并入电网，进一步的，能量变换器能够将太阳能板产生的电能并入电网，从而满足不同场合的应用要求，最大限度达到能量的充分利用；第一磁耦合线圈和第二磁耦合线圈用于通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电能，从而实现能量的双向传输；充放电控制器用于控制电动汽车执行充电操作或者放电操作，当电动汽车执行充电操作时，充放电控制器将第二磁耦合线圈接收的电能转化为直流电为蓄电池充电；当电动汽车执行放电操作时，充放电控制器将蓄电池的电能转化为高频电能输出给第二磁耦合线圈，经第一磁耦合线圈电磁谐振耦合后将电能并入电网。采用上述技术方案，电动汽车在停车棚下，在充电模式下，如果太阳能充足，太阳能通过能量变换器对电动汽车充电，若无电动汽车执行充电操作，则能量变换器将太阳能直接并入电网；如果太阳能不足，则通过电网对电动汽车充电，两者可以采用协同充电；而在放电模式下，电动汽车对电网进行放电，电动汽车在停车位就能完成蓄能、释能过程，同时电动汽车作为移动储能工具，通过用户意愿设定和电网智能调度，能更好地发挥削峰填谷的作用，有效减轻有线集中充电对电网产生的冲击，平衡负荷，提高电网稳定性，有效节约能源。参见图2，所示为太阳能无线充放电停车棚系统的原理框图，车载充放电装置还包括第二控制模块、充放电监控模块和第二无线通讯模块，第二无线通讯模块受控于第二控制模块，用于以无线的方式与车位充放电装置发送或接收控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能无线充放电停车棚系统，其特征在于，包括设置停车棚顶端的太阳能板、在每个车位上均设置一车位充放电装置以及设置电动汽车中的车载充放电装置，其中，所述车载充放电装置进一步包括第二磁耦合线圈、充放电控制器和蓄电池；所述车位充放电装置进一步包括能量变换器和第一磁耦合线圈，所述能量变换器通过交流母线与电网相连接以及通过直流母线与所述太阳能电板相连接，用于将输入电能转化为高频电能输出给所述第一磁耦合线圈或者将所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合产生的电能转化为交流电能并入电网；所述第一磁耦合线圈和所述第二磁耦合线圈用于通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电能；所述充放电控制器用于控制电动汽车执行充电操作或者放电操作，当电动汽车执行充电操作时，所述充放电控制器将所述第二磁耦合线圈接收的电能转化为直流电为所述蓄电池充电；当电动汽车执行放电操作时，所述充放电控制器将所述蓄电池的电能转化为高频电能输出给所述第二磁耦合线圈，经所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合后将电能并入电网；所述车载充放电装置还包括第二控制模块、充放电监控模块和第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块受控于所述第二控制模块，用于以无线的方式与所述车位充放电装置发送或接收控制指令；所述第二控制模块与所述充放电控制器、充放电监控模块和第二无线通讯模块相连接，用于控制所述车载充放电装置的工作；所述充放电监控模块用于监控所述蓄电池的充放电参数并通过所述第二无线通讯模块发送给所述车位充放电装置；所述车位充放电装置还包括第一控制模块、第一无线通讯模块和移位装置，其中，所述第一无线通讯模块受控于所述第一控制模块，用于以无线的方式与所述车载充放电装置发送或接收控制指令；所述第一控制模块与所述能量变换器、第一无线通讯模块和移位装置相连接，用于控制所述车位充放电装置的工作；所述移位装置中设置有所述第一磁耦合线圈并能够使所述第一磁耦合线圈移动；所述第一控制模块根据接收的所述蓄电池的充放电参数控制所述移位装置带动所述第一磁耦合线圈移动直至所接收充放电参数达到预设值。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能无线充放电停车棚系统，其特征在于，包括设置停车棚顶端的太阳能板、在每个车位上均设置一车位充放电装置以及设置电动汽车中的车载充放电装置，其中，所述车载充放电装置进一步包括第二磁耦合线圈、充放电控制器和蓄电池；所述车位充放电装置进一步包括能量变换器和第一磁耦合线圈，所述能量变换器通过交流母线与电网相连接以及通过直流母线与所述太阳能电板相连接，用于将输入电能转化为高频电能输出给所述第一磁耦合线圈或者将所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合产生的电能转化为交流电能并入电网；所述第一磁耦合线圈和所述第二磁耦合线圈用于通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电能；所述充放电控制器用于控制电动汽车执行充电操作或者放电操作，当电动汽车执行充电操作时，所述充放电控制器将所述第二磁耦合线圈接收的电能转化为直流电为所述蓄电池充电；当电动汽车执行放电操作时，所述充放电控制器将所述蓄电池的电能转化为高频电能输出给所述第二磁耦合线圈，经所述第一磁耦合线圈电磁谐振耦合后将电能并入电网；所述车载充放电装置还包括第二控制模块、充放电监控模块和第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块受控于所述第二控制模块，用于以无线的方式与所述车位充放电装置发送或接收控制指令；所述第二控制模块与所述充放电控制器、充放电监控模块和第二无线通讯模块相连接，用于控...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈煜，张晋茂，崔佳民，
申请(专利权)人：浙江省能源与核技术应用研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33