一种共直流母线光伏储能充电一体化系统的制作方法

本实用新型涉及电动车充电技术领域，具体为一种共直流母线光伏储能充电一体化系统。

背景技术：

电动汽车充电站是为电动汽车充电的站点，随着电动汽车的普及，电动汽车充电站已成为汽车工业和能源产业发展的重点，电动汽车充电站能较好的解决快速充电问题，节能减排、低碳环保。

但现有充电站通常未配置储能单元，因此导致一些问题，比如充电站大电流充电对区域电网的冲击；比如电网停电时不能给电动车辆充电。

另一方面，目前的充电站通常采用共交流母线，当接入光伏能源时，光伏电能需先经过逆变器接入交流电网，交流电再经过ac/dc模块整流后给电动车辆提供电能，环节多、可靠性低、效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，可以有效解决背景技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，其特征在于：包括ems能量管理系统、电网、直流母线、充电桩系统、光伏发电系统、储能系统、双向ac/dc转换模块，双向ac/dc转换模块的一端连接电网，双向ac/dc转换模块的另一端、光伏发电系统、储能系统分别连接直流母线，直流母线同时与充电桩系统连接，ems能量管理系统分别与充电桩系统、光伏发电系统、储能系统、双向ac/dc转换模块通信连接。

进一步地，所述光伏发电系统包括依次电连接的光伏阵列、光伏汇流箱、单向dc/dc光伏变流器，单向dc/dc光伏变流器的输出端连接直流母线，单向dc/dc光伏变流器同时与ems能量管理系统通信连接。

进一步地，所述储能系统包括储能电池、双向dc/dc转换模块，双向dc/dc转换模块分别与储能电池、直流母线连接，双向dc/dc转换模块同时与ems能量管理系统通信连接。

进一步地，充电桩系统包括控制单元以及多个充电桩，充电桩包括依次串接的dc/dc转换模块、功率分配单元、输出接触器和充电枪，dc/dc转换模块的输入端分别连接直流母线，多个充电桩的功率分配单元的输入端之间相互并联，控制单元分别与每个充电桩的dc/dc转换模块、功率分配单元、输出接触器连接，控制单元同时还与ems能量管理系统通信连接。

进一步地，所述每个充电桩对应有一个停车位，每个停车位的地方对应设置有车棚，所述光伏发电系统的光伏阵列安装在车棚顶部。

本实用新型工作时，当光伏发电系统提供的电能超过充电桩系统的负荷时，ems能量管理系统控制将多余电能用于给储能系统充电；当储能系统充满后，ems能量管理系统控制将光伏发电系统多余的电能通过双向ac/dc转换模块转换后反馈给电网。

当光伏发电系统提供的电能不能满足充电系统负荷需求时，ems能量管理系统控制双向ac/dc转换模块将电网提供的电能转换后提供给充电桩系统，当负荷超过电网能力或停电时，ems能量管理系统控制储能系统向充电桩系统提供电能。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型公开的一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，合理利用车棚空间，引入光伏发电，提高了能源利用效率，降低了充电站运营成本。

（2）本实用新型公开的一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，基于ems能量管理系统架构，光伏发电系统在直流侧并网，与共交流母线系统相比，省去ac/dc变换环节，环节少、可靠性高、效率高。同时，充电负荷靠近发电系统，可以减少光伏电能并网远距离传输的电能损失。

（3）本实用新型公开的一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，包含储能系统，储能系统的引入可以缓解充电站大电流充电时对区域电网的冲击，同时，可以在电网断电时给电动汽车充电。

（4）本实用新型公开的一种共直流母线光伏储能充电一体化系统，充电系统包含矩阵式功率分配单元，任一dc/dc变换单元可投入到任一把枪，显著提高了模块的利用效率，同时提升了应对单个终端负荷变动的能力。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括ems能量管理系统1、电网2、光伏发电系统3、储能系统4，双向ac/dc转换模块5、直流母线7、充电桩系统6。

双向ac/dc转换模块5的一端连接电网2、另一端连接直流母线7。

光伏发电系统3包括依次连接的光伏阵列3.1、光伏汇流箱3.2、单向dc/dc光伏变流器3.3，单向dc/dc光伏变流器3.3的输出端连接直流母线7。

储能系统4包括储能电池4.1、双向dc/dc转换模块4.2，双向dc/dc转换模块4.2分别与储能电池4.1和直流母线7连接。

充电桩系统6包括控制单元6.1以及多个充电桩6.2，充电桩6.2包括依次串接的dc/dc转换模块6.3、功率分配单元6.4、输出接触器6.5和充电枪6.6，dc/dc转换模块6.3的输入端分别连接直流母线7，多个充电桩6.2的功率分配单元6.4的输入端之间相互并联，控制单元6.1分别与每个充电桩6.2的dc/dc转换模块6.3、功率分配单元6.4、输出接触器6.5连接。

多个充电桩6.2的功率分配单元的输入端之间相互并联，通过控制单元6.1的控制，任一个dc/dc转换模块6.3的输出电能可以投入到任一把充电枪6.6，实现功率智能分配。

ems能量管理系统分别与双向ac/dc转换模块5、单向dc/dc光伏变流器3.3、双向dc/dc转换模块4.2、控制单元6.1通信连接。

作为本实施例的进一步说明，每个充电桩6.2对应有一个停车位，每个停车位的地方对应设置有车棚，所述光伏发电系统3的光伏阵列3.1安装在车棚顶部。

本实用新型工作时，当光伏发电系统3提供的电能超过充电桩系统6的负荷时，ems能量管理系统1控制将多余电能用于给储能系统4充电；当储能系统4充满后，ems能量管理系统1控制将光伏发电系统3多余的电能通过双向ac/dc转换模块5转换后反馈给电网2。

当光伏发电系统3提供的电能不能满足充电桩系统6负荷需求时，ems能量管理系统1控制双向ac/dc转换模块5将电网2提供的电能转换后提供给充电桩系统6，当负荷超过电网能力或停电时，ems能量管理系统1控制储能系统4向充电桩系统6提供电能。