电动汽车充电站的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车充电站，包括飞轮储能装置、电动机/发电机、超级电容器组、变换器、智能配电柜、中央控制系统、新能源发电系统、电动汽车充电机；所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组通过变换器分别与所述智能配电柜以及所述电动汽车充电机相连，所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组在用电低谷期储能，在用电高峰期与电网共同向电动汽车供电；所述变换器与飞轮储能装置、超级电容器组、智能配电柜、风力发电系统、太阳能发电系统以及电动汽车充电机相连，向电动汽车提供直流电流；所述新能源发电系统与智能配电柜及变换器相连；中央控制系统与各装置控制端相连，对各装置以及电池充电状态进行监控，调节充电的电压和电流。
【专利说明】电动汽车充电站
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电力领域，尤其涉及一种电动汽车充电站。
【背景技术】
[0002]为满足我国电力供应与用电迅速增长的需求，储能技术已成为支撑我国智能电网和新能源产业发展的核心关键技术。作为一种绿色环保交通工具，电动汽车对于提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率以及减少交通运输领域对传统化石能源的依赖、推进低碳交通等具有重要的意义，是我国全面建设资源节约型社会、响应节能减排政策的重要发展路线。
[0003]由于其巨大的环境效益，电动汽车具有未来规模化发展的趋势，而电动汽车新增负荷接入电网充电，将会改变配电网原有的负荷结构及负荷特性，尤其是电动汽车的快速充电模式，在影响电池的使用寿命的同时，其充电负荷也会给电网带来较大的冲击，在用电高峰期加剧电网的负担，增加输配电网的建设压力，降低电网的运行效率，对配电网产生可靠性、经济性等一系列影响。鉴于此，电动汽车充电技术以及充电站建设的研究显得尤其重要。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种电动汽车充电站，能够在用电低谷期时通过电网及新能源发电系统为储能装置充电，在负荷高峰时期通过储存的电能和电网共同为电动汽车供电，满足规模化电动汽车快速充电的功率需求，缓解电网调峰压力，提高可再生能源的利用效率。
[0005]本实用新型实施例采用如下技术方案:
[0006]一种电动汽车充电站，包括:飞轮储能装置、电动机/发电机、超级电容器组、变换器、智能配电柜、中央控制系统、新能源发电系统、电动汽车充电机；
[0007]所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组通过变换器分别与所述智能配电柜以及所述电动汽车充电机相连，所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组在用电低谷期储能，在用电高峰期与电网共同向电动汽车供电；
[0008]所述变换器与飞轮储能装置、超级电容器组、智能配电柜、风力发电系统、太阳能发电系统以及电动汽车充电机相连，向电动汽车提供直流电流；
[0009]所述新能源发电系统与智能配电柜及变换器相连；中央控制系统与各装置控制端相连，对各装置以及电池充电状态进行监控，调节充电的电压和电流。
[0010]可选的，所述变换器包含至少一个AC/DC变换器及至少一个DC/DC变换器。
[0011]可选的，所述飞轮储能装置包括飞轮、主轴、主轴支架、磁悬浮轴承、机壳和底座；
[0012]所述飞轮以及所述电动机/发电机固定安装在主轴上，所述机壳两端分别固定有主轴支架，所述主轴的两端通过磁悬浮轴承固定安装在所述主轴支架上，两主轴支架与机壳和飞轮之间形成真空腔，机壳固定安装在底座上。
[0013]可选的，所述超级电容器组为串联的多个单体超级电容器。
[0014]可选的，所述新能源发电系统包括:风电机组、并网变流器、太阳能电池阵列、光伏逆变器，风电机组与并网变流器相连后并入AC/DC变换器的电源端，太阳能电池阵列与光伏逆变器相连后并入变换器的电源端，并网变流器与光伏逆变器的控制端通过信息连接线接于中央控制系统，对新能源发电系统进打控制。
[0015]可选的，所述中央控制系统可对各装置以及电池充电状态进行监控，控制各充电电源的运行、停止以及储能装置和电网的充电功率分配，同时控制新能源发电系统对储能装置进行充电。
[0016]基于上述技术方案，在用电低谷期时通过电网及新能源发电系统为储能装置充电，在负荷高峰时期通过储存的电能和电网共同为电动汽车供电，满足规模化电动汽车快速充电的功率需求，缓解电网调峰压力，从而提高可再生能源的利用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车充电站的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例提供的飞轮储能装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种包含电动汽车充电站，包括飞轮储能装置1、电动机/发电机2、超级电容器组3、变换器E1、智能配电柜E2、中央控制系统E3、风电机组E6、并网变流器E5、太阳能电池阵列E8、光伏逆变器E7以及电动汽车充电机E4，所述飞轮储能装置I以及超级电容器组3通过变换器El分别与智能配电柜E2以及电动汽车充电机E4相连，所述变换器El分为AC/DC变换器与DC/DC变换器，分别与飞轮储能装置1、超级电容器组3、智能配电柜E2、并网变流器E5、光伏逆变器E7以及电动汽车充电机E4相连，向电动汽车提供直流电流；所述智能配电柜E2与电网及AC/DC变换器El相连；所述风力发电系统以及太阳能发电系统与智能配电柜E2及AC/DC变换器El相连；所述中央控制系统E3与各装置控制端以及电动汽车充电机E4相连；L1为电源连接线，L2为信息连接线。
[0022]请参阅图2，所述飞轮储能装置包括飞轮4、主轴5、主轴支架6、磁悬浮轴承10、机壳8和底座9，所述飞轮4以及电动机/发电机2固定安装在主轴5上，机壳8两端分别固定有主轴支架6,主轴5的两端通过磁悬浮轴承10固定安装在主轴支架6上,两主轴支架6与机壳8和飞轮I之间形成真空腔7，机壳8固定安装在底座9上。
[0023]所述超级电容器组3为串联起来的多个单体超级电容器，与DC/DC变换器El相连。
[0024]所述新能源发电系统为风力发电系统和太阳能发电系统,风力发电系统包括风电机组E6与并网变流器E5，太阳能发电系统包括太阳能电池阵列ES与光伏逆变器E7，所述风电机组E6与并网变流器E5相连后并入AC/DC变换器El的电源端，太阳能电池阵列ES与光伏逆变器E7相连后并入AC/DC变换器El的电源端；并网变流器与光伏逆变器的控制端通过信息连接线接于中央控制系统，对新能源发电系统进行控制。
[0025]所述中央控制系统E3通过信息连接线L2与飞轮储能装置1、电动机/发电机2、超级电容器组3、变换器E1、智能配电柜E2、并网变流器E5、光伏逆变器E7以及电动汽车充电机E4相连，控制充电站的不同工作状态。
[0026]包含储能转置以及新能源发电系统的电动汽车快速充电站的工作原理为:
[0027]负荷高峰时段，电网供电压力较大，单纯依靠电网供电无法满足大规模电动汽车负荷的充电需求，此时，通过中央控制系统控制各充电装置的充电状态，释放飞轮储能装置和超级电容器中存储的电能，和电网共同对电动汽车电池进行充电。
[0028]负荷中期时段，电网提供的电能可满足电动汽车的充电功率需求，此时控制飞轮及超级电容器组停止工作，电动汽车所需的功率由电网独立供给。
[0029]负荷低谷时段，系统资源利用率较低，为了减少低谷时段电力的浪费，充分利用电能，此时，控制电网在对电动汽车进行充电的同时，控制风电及太阳能发电系统、电网共同为飞轮及超级电容器组进行储能，低谷时段所存储的电能可在负荷高峰时期释放，达到储能装置削峰填谷的作用。
[0030]同时，中央控制系统控制风电及太阳能发电系统所发出电能优先于电网为储能装置充电，以充分利用系统中的风能及太阳能，当系统风电及太阳能发电功率不足时再由电网对储能装置进行充电。
[0031]以上所述，仅为本实用新型一种较佳的【具体实施方式】，但本专利的保护范围并不局限于此，在相关的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利的保护范围之内。因此，本专利的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
[0032]本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种电动汽车充电站，其特征在于，包括:飞轮储能装置、电动机/发电机、超级电容器组、变换器、智能配电柜、中央控制系统、新能源发电系统、电动汽车充电机； 所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组通过变换器分别与所述智能配电柜以及所述电动汽车充电机相连，所述飞轮储能装置以及所述超级电容器组在用电低谷期储能，在用电高峰期与电网共同向电动汽车供电； 所述变换器与飞轮储能装置、超级电容器组、智能配电柜、风力发电系统、太阳能发电系统以及电动汽车充电机相连，向电动汽车提供直流电流； 所述新能源发电系统与智能配电柜及变换器相连；中央控制系统与各装置控制端相连，对各装置以及电池充电状态进行监控，调节充电的电压和电流。
2.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述变换器包含至少一个AC/DC变换器及至少一个DC/DC变换器。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电站，其特征在于， 所述飞轮储能装置包括飞轮、主轴、主轴支架、磁悬浮轴承、机壳和底座； 所述飞轮以及所述电动机/发电机固定安装在主轴上，所述机壳两端分别固定有主轴支架，所述主轴的两端通过磁悬浮轴承固定安装在所述主轴支架上，两主轴支架与机壳和飞轮之间形成真空腔，机壳固定安装在底座上。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电站，其特征在于，所述超级电容器组为串联的多个单体超级电容器。
5.根据权利要求1所述的电动汽车充电站，其特征在于，所述新能源发电系统包括:风电机组、并网变流器、太阳能电池阵列、光伏逆变器，风电机组与并网变流器相连后并入AC/DC变换器的电源端，太阳能电池阵列与光伏逆变器相连后并入变换器的电源端，并网变流器与光伏逆变器的控制端通过信息连接线接于中央控制系统，对新能源发电系统进行控制。
6.根据权利要求1所述的电动汽车充电站，其特征在于，所述中央控制系统可对各装置以及电池充电状态进行监控，控制各充电电源的运行、停止以及储能装置和电网的充电功率分配，同时控制新能源发电系统对储能装置进行充电。
【文档编号】H02J3/28GK203984071SQ201420286766
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】张敏 申请人:国网山西省电力公司电力科学研究院