一種電動汽車充電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電動汽車充電站，包括：飛輪儲能裝置與電動機/發(fā)電機相連，電動機/發(fā)電機與第一變換器相連，第一變換器與第四變換器相連，第四變換器與電動汽車充電機相連；超級電容器組與第二變換器相連，第二變換器與所述第四變換器相連，第四變換器與所述電動汽車充電機相連；配電柜與第三變換器相連，第三變換器與所述第四變換器相連，第四變換器與所述電動汽車充電機相連；第三變換器分別與所述第一變換器、第二變換器相連；所述配電柜與電網(wǎng)相連。通過本實用新型提供的一種電動汽車充電站，能夠降低在為電動汽車充電時電網(wǎng)的負擔。
【專利說明】一種電動汽車充電站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電動汽車充電站。
【背景技術(shù)】
[0002]為滿足我國電力供應(yīng)與用電迅速增長的需求，儲能技術(shù)已成為支撐我國智能電網(wǎng)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心關(guān)鍵技術(shù)。作為一種綠色環(huán)保交通工具，電動汽車對于提高電網(wǎng)供電靈活性、可靠性以及減少交通運輸領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)化石能源的依賴、推進低碳交通等具有重要的意義，是我國全面建設(shè)資源節(jié)約型社會、響應(yīng)節(jié)能減排政策的重要發(fā)展路線。由于其巨大的環(huán)境效益，電動汽車具有未來規(guī)?；l(fā)展的趨勢。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，為電動汽車充電的系統(tǒng)在為電動汽車充電時，將會改變配電網(wǎng)原有的負荷結(jié)構(gòu)及負荷特性，尤其是電動汽車的快速充電模式，在影響電池的使用壽命的同時，其充電負荷也會給電網(wǎng)帶來較大的沖擊，在用電高峰期加劇電網(wǎng)的負擔，增加輸配電網(wǎng)的建設(shè)壓力，降低電網(wǎng)的運行效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供了一種電動汽車充電站，能夠降低在為電動汽車充電時電網(wǎng)的負擔。
[0005]本實用新型提供了一種電動汽車充電站，所述系統(tǒng)包括:
[0006]飛輪儲能裝置與電動機/發(fā)電機相連，所述電動機/發(fā)電機與第一變換器相連，所述第一變換器與第四變換器相連，所述第四變換器與電動汽車充電機相連；
[0007]超級電容器組與第二變換器相連，所述第二變換器與所述第四變換器相連，所述第四變換器與所述電動汽車充電機相連；
[0008]配電柜與第三變換器相連，所述第三變換器與所述第四變換器相連，所述第四變換器與所述電動汽車充電機相連；
[0009]所述第三變換器分別與所述第一變換器、第二變換器相連；
[0010]所述配電柜與電網(wǎng)相連。
[0011 ] 進一步地，所述超級電容器組由串聯(lián)的至少兩個單體超級電容器組成。
[0012]進一步地，所述第一變換器為AC/DC變換器。
[0013]進一步地，所述第二變換器為DC/DC變換器。
[0014]進一步地，所述第三變換器為AC/DC變換器。
[0015]進一步地，所述第四變換器為DC/DC變換器。
[0016]進一步地，所述飛輪儲能裝置包括:
[0017]飛輪和所述電動機/發(fā)電機固定安裝在主軸上，機殼兩端分別固定有主軸支架，主軸的兩端通過磁懸浮軸承固定安裝在主軸支架上，兩主軸支架與機殼和飛輪之間形成真空腔，機殼固定安裝在底座上。
[0018]進一步地,所述充電站還包括:控制單元,所述控制單元分別與所述飛輪儲能裝置、所述電動機/發(fā)電機、所述超級電容器組、所述配電柜、所述電動汽車充電機、所述第一變換器、所述第二變換器、所述第三變換器、所述第四變換器相連。
[0019]進一步地，所述控制單元用于控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的充電和放電，并控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的對電動汽車的充電功率。
[0020]進一步地，所述配電柜為智能配電柜。
[0021 ] 本實用新型提供的一種電動汽車充電站，通過增加了飛輪儲能裝置和超級電容器組來儲存電能，當需要為電動汽車充電時，飛輪儲能裝置、超級電容器組、電網(wǎng)能夠同時為電動汽車供電，能夠降低電網(wǎng)的負擔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實用新型一實施例提供的一種電動汽車充電站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實用新型一實施例提供的一種飛輪儲能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]本實用新型實施例提供了一種電動汽車充電站，參見圖1，該系統(tǒng)包括:
[0027]飛輪儲能裝置101與電動機/發(fā)電機102相連，所述電動機/發(fā)電機102與第一變換器103相連，所述第一變換器103與第四變換器104相連，所述第四變換器104與電動汽車充電機105相連；
[0028]超級電容器組106與第二變換器107相連，所述第二變換器107與所述第四變換器104相連，所述第四變換器104與所述電動汽車充電機105相連；
[0029]配電柜108與第三變換器109相連，所述第三變換器109與所述第四變換器104相連，所述第四變換器104與所述電動汽車充電機105相連；
[0030]所述第三變換器109分別與所述第一變換器103、第二變換器107相連；
[0031]所述配電柜108與電網(wǎng)相連。
[0032]本實用新型提供的一種電動汽車充電站，通過增加了飛輪儲能裝置和超級電容器組來儲存電能，當需要為電動汽車充電時，飛輪儲能裝置、超級電容器組、電網(wǎng)能夠同時為電動汽車供電，能夠降低電網(wǎng)的負擔。
[0033]其中，所述超級電容器組106由串聯(lián)的至少兩個單體超級電容器組成。
[0034]所述第一變換器103為AC/DC變換器，所述第二變換器107為DC/DC變換器，所述第三變換器109為AC/DC變換器，所述第四變換器104為DC/DC變換器。[0035]所述飛輪儲能裝置101包括:飛輪和所述電動機/發(fā)電機固定安裝在主軸上，機殼兩端分別固定有主軸支架，主軸的兩端通過磁懸浮軸承固定安裝在主軸支架上，兩主軸支架與機殼和飛輪之間形成真空腔，機殼固定安裝在底座上。
[0036]所述充電站還包括:控制單元，所述控制單元分別與所述飛輪儲能裝置、所述電動機/發(fā)電機、所述超級電容器組、所述配電柜、所述電動汽車充電機、所述第一變換器、所述第二變換器、所述第三變換器、所述第四變換器相連。所述控制單元用于控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的充電和放電，并控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的對電動汽車的充電功率。
[0037]所述配電柜為智能配電柜。
[0038]另外，控制單元還可以用于對本充電站中的其他裝置以及電池充電狀態(tài)進行監(jiān)控，調(diào)節(jié)充電的電壓和電流?？刂茊卧ㄟ^監(jiān)控本充電站中的其他裝置的電壓電流參數(shù)，對不同的充電階段進行控制，調(diào)節(jié)充電的電壓和電流，控制各充電電源的運行、停止以及儲能裝置和電網(wǎng)的充電功率分配問題，通過監(jiān)控電池性能參數(shù)，控制充電電流不得超過電池的最大充電電流，充電電壓不得超過電池最大充電電壓。同時，控制單元可調(diào)節(jié)各儲能裝置的充電功率，并對飛輪儲能裝置及超級電容器組的充電功率比例進行控制?？蛇x地，控制單元可以控制飛輪儲能裝置提供90%的功率，超級電容器組提供10%的功率。
[0039]參見圖2，本實用新型通過了一種飛輪儲能裝置，包括:飛輪I和所述電動機/發(fā)電機7固定安裝在主軸2上,機殼5兩端分別固定有主軸支架3,主軸2的兩端通過磁懸浮軸承8固定安裝在主軸支架3上，兩主軸支架3與機殼5和飛輪I之間形成真空腔4，機殼5固定安裝在底座6上。
[0040]需要說明的是:本實用新型實施例提供的一種電動汽車充電站可以按照以下方式工作:
[0041]電網(wǎng)負荷高峰時段，電網(wǎng)供電壓力較大，單純依靠電網(wǎng)供電無法滿足大規(guī)模電動汽車負荷的充電需求，此時，通過控制單元控制各充電裝置的充電狀態(tài)，釋放飛輪儲能裝置和超級電容器組中存儲的電能，和電網(wǎng)共同對電動汽車電池進行充電。
[0042]電網(wǎng)負荷中期時段，電網(wǎng)提供的電能可滿足電動汽車的充電功率需求,此時控制飛輪儲能裝置及超級電容器組停止工作，電動汽車所需的功率由電網(wǎng)獨立供給。
[0043]電網(wǎng)負荷低谷時段，系統(tǒng)資源利用率較低，為了減少低谷時段電力的浪費，充分利用電能，此時，控制電網(wǎng)在對電動汽車進行充電的同時為飛輪儲能裝置及超級電容器組進行儲能，低谷時段所存儲的電能可在負荷高峰時期釋放，達到儲能裝置削峰填谷的作用。
[0044]通過上述描述可見，本實用新型具有如下有益效果:
[0045]1、本實用新型提供的一種電動汽車充電站，通過增加了飛輪儲能裝置和超級電容器組來儲存電能，當需要為電動汽車充電時，飛輪儲能裝置、超級電容器組、電網(wǎng)能夠同時為電動汽車供電，能夠降低電網(wǎng)的負擔。
[0046]2、本實用新型提供的一種電動汽車充電站，飛輪儲能裝置具有效率高、控制簡單、壽命長、儲能密度大等優(yōu)點，并且充電快捷，充放電次數(shù)無限，對環(huán)境無污染，超級電容器組具有優(yōu)異的大電流放電能力，在本系統(tǒng)中同時引入以上兩種儲能裝置能夠?qū)崿F(xiàn)能量的存儲、釋放和快速功率交換的功能，可在電網(wǎng)負荷低谷時儲電、高峰時放電，從而有效避免電動汽車負荷對電網(wǎng)的瞬時大功率需求和沖擊，錯峰用電，起到削峰填谷的作用。[0047]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固
有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不
排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
[0048]最后需要說明的是:以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車充電站，其特征在于，包括: 飛輪儲能裝置與電動機/發(fā)電機相連，所述電動機/發(fā)電機與第一變換器相連，所述第一變換器與第四變換器相連，所述第四變換器與電動汽車充電機相連； 超級電容器組與第二變換器相連，所述第二變換器與所述第四變換器相連，所述第四變換器與所述電動汽車充電機相連； 配電柜與第三變換器相連，所述第三變換器與所述第四變換器相連，所述第四變換器與所述電動汽車充電機相連； 所述第三變換器分別與所述第一變換器、第二變換器相連； 所述配電柜與電網(wǎng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述超級電容器組由串聯(lián)的至少兩個單體超級電容器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述第一變換器為AC/DC變換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述第二變換器為DC/DC變換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述第三變換器為AC/DC變換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述第四變換器為DC/DC變換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述飛輪儲能裝置包括: 飛輪和所述電動機/發(fā)電機固定安裝在主軸上，機殼兩端分別固定有主軸支架，主軸的兩端通過磁懸浮軸承固定安裝在主軸支架上，兩主軸支架與機殼和飛輪之間形成真空腔，機殼固定安裝在底座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述充電站還包括:控制單元，所述控制單元分別與所述飛輪儲能裝置、所述電動機/發(fā)電機、所述超級電容器組、所述配電柜、所述電動汽車充電機、所述第一變換器、所述第二變換器、所述第三變換器、所述第四變換器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電站，其特征在于，所述控制單元用于控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的充電和放電，并控制所述飛輪儲能裝置和所述超級電容器組的對電動汽車的充電功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電站，其特征在于，所述配電柜為智能配電柜。
【文檔編號】H02K7/02GK203813588SQ201420216086
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】張敏, 馬振國, 鄭惠萍, 宋述勇 申請人:國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院