一种利用超级电容镇定直流母线的电动汽车光伏充电站的制作方法

本发明属于电动汽车充电站技术领域，特别涉及一种利用超级电容镇定直流母线的电动汽车光伏充电站。

背景技术：

电动汽车及其充电站发展迅速，相关技术中的光伏电动汽车充电站布置方式多为：电网、屋顶光伏阵列，光伏并网逆变器或者DC/DC变换器，蓄电池组、充电桩。这种方案由于光照的波动和不可预测性，在光照强度迅速变化的情况下，一方面会造成蓄电池组频繁的进行充放电切换；此外，在光照良好但待充电车辆较少时，由于蓄电池充电电流有限，光伏放电系统会限功率运行甚至停机，使光伏发电系统不能得到充分利用。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用超级电容镇定直流母线的电动汽车光伏充电站，利用超级电容功率密度大且循环寿命长的特点，将超级电容连接到直流母线上，由超级电容吸收或者提供充电站所需的峰值功率，以降低蓄电池充放电次数并提高其循环寿命，降低由于光照波动引起的光伏发电系统功率脉动，稳定直流母线工作电压。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用超级电容镇定直流母线的电动汽车光伏充电站，包括光伏发电系统1，光伏发电系统1通过光伏电压变换器2与直流母线10相连，充电桩7连接在直流母线10上，还包括超级电容3，超级电容3通过变流器4与直流母线10相连，通过超级电容3的充放电达到镇定母线电压的目的。

所述直流母线10通过交/直流变换器9与公共电网8相连。

所述直流母线10通过双向调压器6与蓄电池组5相连。

所述充电桩7包括直流充电桩和交流充电桩。

本发明还包括控制电路12，控制电路12接超级电容3的电压检测电路实时检测超级电容3的电压，接直流母线10的电压检测电路实时检测直流母线10的电压，并向变流器4输出PWM调整信号：

当光伏发电系统1输出功率急速增大时，利用控制电路12调节变流器4工作于正向充电状态，使超级电容3开始大电流充电以维持直流母线10电压稳定；

当光伏发电系统1输出功率急剧下降时，控制电路12调节变流器4工作于逆向放电状态，使超级电容3开始大电流放电，补充系统所需功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于超级电容充放电电流大且寿命长，在光伏系统输出功率受光照影响产生较大波动的情况下，超级电容可通过变流器变流器迅速及时地释放或者吸收能量，以保持直流母线电压的稳定，因此常规的蓄电池组就无需频繁进行充电/放电两种状态的切换，且充/放电电流峰值会由于超级电容的作用而显著下降，使蓄电池寿命得到提高。此外，光伏发电系统的输出功率波动也可以由超级电容吸收，不需要进行限功率运行。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明的工作流程图

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如附图1所示，本发明包括直流母线10，光伏发电系统1及光伏电压变换器2，超级电容3及变流器4，蓄电池组5及双向调压器6，充电桩7，公共电网8及交/直流变换器9。其中光伏发电系统1通过光伏电压变换器2与直流母线10相连；超级电容3通过变流器4与母线相连；控制电路12检测直流母线电压，并输出PWM调制信号，调节变流器4的工作状态；蓄电池组5通过双向调压器6与直流母线相连；直流母线10通过交/直流变换器9与公共电网8相连；充电桩7和直流母线10相连。电动汽车11通过充电桩7从直流母线10取电进行充电。

如附图1所示，光伏发电系统1将输出能传送至直流母线10，通过充电桩7对电动汽车11进行充电，当电量有富裕的时候，将剩余电量送至直流母线10，由蓄电池组5或超级电容3存储。当电动汽车11充电所需功率较大时，蓄电池组5和超级电容3进行放电，和公共电网8一起提供充电所需能量。

如附图2所示，超级电容3具有以下作用：1)当光照突然增强时，光伏发电系统1输出功率急速增大，直流母线10的电压上升，当上升速率或者幅度超过预设值时，控制电路12调节变流器4的PWM占空比，使超级电容3开始大电流充电以维持直流母线10电压稳定，无需改变蓄电池工作模式和充/放电电流；2)反之，当光伏发电系统1输出功率急剧下降时，直流母线10电压下降，当下降速率或者幅度超过预设值时，控制电路12调节变流器4的PWM占空比，使超级电容3大电流放电，补充系统所需功率，蓄电池工作模式不需要改变，充放电电流也不需要大幅度调整。

本发明利用超级电容稳定电动汽车充电站直流母线电压，提高蓄电池工作寿命，降低充电站成本。本发明有利于电动汽车的普及，有利于环保，应用前景广阔。