一種v2g充電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車并網(wǎng)供電(V2G)技術(shù)領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)，是一種V2G充電站。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車是未來(lái)新能源汽車的主要發(fā)展方向，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)及其充電設(shè)施建設(shè)會(huì)不斷成熟，電動(dòng)汽車將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于人們的生活中。電動(dòng)汽車充電站是電動(dòng)汽車配套設(shè)施中一個(gè)非常重要的組成部份，電動(dòng)汽車需要通過(guò)充電進(jìn)行能量補(bǔ)給，以滿足其行駛需求，因而必須從電網(wǎng)獲取能量，從而導(dǎo)致充電負(fù)荷的產(chǎn)生。當(dāng)電動(dòng)汽車應(yīng)用規(guī)模越來(lái)越大，配套充電設(shè)施建設(shè)也達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，電動(dòng)汽車總的充電負(fù)荷將會(huì)十分龐大，會(huì)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷造成一定程度的影響。因此充電設(shè)施建設(shè)過(guò)程中必須考慮與電網(wǎng)之間的適應(yīng)性，以保證電網(wǎng)在充電站規(guī)?；ㄔO(shè)時(shí)能夠較好地滿足電動(dòng)汽車充電需求的同時(shí)，盡可能地減小甚至避免大量電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行造成不良影響。此外，隨著智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)間的雙向互動(dòng)充放電將逐步實(shí)現(xiàn)，考慮電動(dòng)汽車放電時(shí)，具備V2G功能的電動(dòng)汽車充(放)電站將實(shí)現(xiàn)多方面的功能。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中采用雙向充放電模式，簡(jiǎn)稱V2G(Vehicle to Grid)模式，電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，并受其控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換，即充、放電功能。V2G是指電動(dòng)車輛的能量在受控狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的雙向交換，其中電動(dòng)汽車不但從電網(wǎng)獲得能量，而且可以實(shí)現(xiàn)在必要時(shí)電動(dòng)汽車向電網(wǎng)反送電，來(lái)提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。該模式下，電動(dòng)汽車可以作為移動(dòng)儲(chǔ)能裝置來(lái)使用。V2G的概念體現(xiàn)了電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的關(guān)系。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的V2G并網(wǎng)技術(shù)通過(guò)電動(dòng)汽車進(jìn)行削峰平谷，并未將電動(dòng)汽車作為整體向電網(wǎng)進(jìn)行售電或購(gòu)電，由單獨(dú)的電動(dòng)汽車用戶確定是否充電或向電網(wǎng)供電，不確定性較大，且單個(gè)用戶與電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)購(gòu)電或售電時(shí)，還需要專門配備整流逆變裝置以及計(jì)價(jià)裝置，從而進(jìn)行充電或放電，提高了用戶電動(dòng)汽車并網(wǎng)的成本，且通常電網(wǎng)的用電高峰是在白天，用電波谷是在夜晚，而白天也屬于用車高峰，同時(shí)，并網(wǎng)的電動(dòng)汽車之間不存在信息交互，導(dǎo)致大量電動(dòng)汽車的同時(shí)并網(wǎng)，給電網(wǎng)的穩(wěn)定帶來(lái)影響，因而現(xiàn)有技術(shù)中的V2G技術(shù)存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種V2G充電站，其具有大容量?jī)?chǔ)能裝置，能夠在用電波谷時(shí)存儲(chǔ)大量電力，同時(shí)，也可以在用電波谷時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)能裝置充滿時(shí)，通知附近的電動(dòng)汽車進(jìn)行集中售電，當(dāng)用電高峰時(shí)，可向電網(wǎng)進(jìn)行供電，并可通知附近的電動(dòng)汽車進(jìn)行集中購(gòu)電，同時(shí)，還具有分布式發(fā)電單元，提高能源的收集與利用方式。
[0006]電網(wǎng)側(cè)控制中心根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和V2G狀態(tài)的參數(shù)以及來(lái)自各個(gè)V2G站的實(shí)時(shí)信息，制定V2G的發(fā)電計(jì)劃并發(fā)布到各個(gè)V2G站；在V2G參與響應(yīng)頻率波動(dòng)任務(wù)時(shí)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功率命令一并發(fā)送到各個(gè)V2G站。用戶在充放電機(jī)上的人機(jī)界面輸入SOC與可用時(shí)間等信息。V2G站執(zhí)行電網(wǎng)側(cè)控制中心的發(fā)電計(jì)劃和功率調(diào)節(jié)命令，依據(jù)充放電策略選擇充放電車輛和充放電電流，利用雙向智能控制裝置控制充放電機(jī)執(zhí)行；同時(shí)，將通過(guò)充放電機(jī)得到的實(shí)時(shí)信息和用戶設(shè)置信息上傳電網(wǎng)側(cè)控制中心。
[0007]V2G充電站中包括變壓器、整流/逆變器、DC/DC變換器、儲(chǔ)能裝置和充電粧，其中變壓器初級(jí)側(cè)連接交流電網(wǎng)，用于將電網(wǎng)的電力進(jìn)行電壓變換輸出給V2G充電站或?qū)2G充電站的電力輸出給電網(wǎng)，可選的，變壓器次級(jí)側(cè)還可通過(guò)單向整流裝置連接風(fēng)力發(fā)電裝置，和/或單向DC/DC變換裝置連接太陽(yáng)能發(fā)電裝置，整流/逆變器與變壓器次級(jí)側(cè)相連，用于將變壓器輸出的交流電整流成直流電提供給充電粧或儲(chǔ)能裝置，或?qū)⒊潆娀捇騼?chǔ)能裝置提供的直流電力逆變成交流電輸送給變壓器，儲(chǔ)能裝置通過(guò)DC/DC變換器與充電粧和整流/逆變器相連，可選的，儲(chǔ)能裝置為蓄電池或超級(jí)電容或飛輪儲(chǔ)能裝置或蓄電池與超級(jí)電容的組合的混合儲(chǔ)能裝置，可選的，充電粧與電動(dòng)汽車相連接，充電粧的數(shù)量根據(jù)充電站的規(guī)模以及儲(chǔ)能裝置的容量大小來(lái)進(jìn)行選擇。
[0008]V2G充電站中還包括控制裝置，控制裝置監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能裝置的容量，如SOC (荷電量)。
[0009]當(dāng)電網(wǎng)電力過(guò)剩時(shí)，例如夜間，負(fù)載減少，電網(wǎng)電力富裕，電價(jià)較低，且充電站中儲(chǔ)能裝置電量未達(dá)到上限，此時(shí)將儲(chǔ)能裝置連接至電網(wǎng)進(jìn)行充電，根據(jù)儲(chǔ)能裝置的電力容量計(jì)算儲(chǔ)能裝置充電到儲(chǔ)能閾值上限的剩余時(shí)間，如充滿所需的時(shí)間或充電到80%S0C所需的時(shí)間，并判斷該剩余時(shí)間是否大于預(yù)設(shè)值，當(dāng)剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)值時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行充電，當(dāng)剩余時(shí)間等于或小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制裝置聯(lián)網(wǎng)搜集附近的電動(dòng)汽車的信息，包括電動(dòng)汽車離充電站的距離、電動(dòng)汽車目前的電量值等信息，信息搜集完成后，篩選收集的信息，將電動(dòng)汽車的信息按照預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行排序，如距離最近且電量較低的優(yōu)先級(jí)最高，距離最遠(yuǎn)且電量較高的優(yōu)先級(jí)最高等，根據(jù)儲(chǔ)能裝置的電量值預(yù)測(cè)需要售出的電量值，根據(jù)預(yù)測(cè)的電量值以及電動(dòng)汽車的距離、電量情況選擇需要售電的電動(dòng)汽車，通過(guò)通訊單元，如互聯(lián)網(wǎng)、短信等方式發(fā)送售電通知給符合售電條件的電動(dòng)汽車，優(yōu)選的，此時(shí)售電的電價(jià)低于普通時(shí)期售電電價(jià)，或采用打折電價(jià)，或采用增加積分等方式，請(qǐng)求將電動(dòng)汽車行駛至充電站中進(jìn)行充電，當(dāng)用戶確認(rèn)要進(jìn)行充電，將其保存至存儲(chǔ)器中，在其到達(dá)充電站時(shí)進(jìn)行優(yōu)先售電，當(dāng)用戶確認(rèn)不進(jìn)行充電，按照優(yōu)先級(jí)的排序?qū)⑹垭娡ㄖl(fā)送給下一個(gè)用戶，當(dāng)通知處于無(wú)應(yīng)答狀態(tài)時(shí)，降低一級(jí)優(yōu)先級(jí)，即先通知下一優(yōu)先級(jí)的用戶，通知完成后，再通知該用戶，當(dāng)再次無(wú)應(yīng)答時(shí)，再次降低一級(jí)優(yōu)先級(jí)，以此類推，當(dāng)確認(rèn)進(jìn)行充電的用戶以及確認(rèn)充電的電量值已滿足需要售電的電量時(shí)，不再進(jìn)行通知，通過(guò)剩余時(shí)間的設(shè)置，使得充電站在電動(dòng)汽車到達(dá)充電站共享電力之前具有緩沖時(shí)間，例如，儲(chǔ)能閾值上限為90%儲(chǔ)能容量，此時(shí)儲(chǔ)能單元的容量為70%，充電到90%的剩余時(shí)間為3小時(shí)，剩余時(shí)間預(yù)設(shè)值為I小時(shí)，此時(shí)，充電到儲(chǔ)能閾值上限的剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)值，繼續(xù)進(jìn)行充電，當(dāng)儲(chǔ)能單元的容量為85%時(shí)，此時(shí)充電到90%的剩余時(shí)間為50分鐘，此時(shí)，充電到儲(chǔ)能閾值上限的剩余時(shí)間小于預(yù)設(shè)值，此時(shí)，控制裝置搜集附近電動(dòng)汽車的信息并發(fā)出售電信號(hào)，當(dāng)收到確認(rèn)信號(hào)后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，當(dāng)電動(dòng)汽車到達(dá)充電站時(shí)，按照確認(rèn)的充電電量值以及售電價(jià)格或積分等信息進(jìn)行售電。
[0010]當(dāng)電網(wǎng)電力過(guò)剩，且儲(chǔ)能裝置達(dá)到上限值時(shí)，控制裝置直接采用如上所述的方式通知附近的電動(dòng)汽車進(jìn)行售電。
[0011]當(dāng)電網(wǎng)電力不足，且儲(chǔ)能裝置的電力未達(dá)到放電下限時(shí)，此時(shí)將儲(chǔ)能裝置連接至電網(wǎng)進(jìn)行放電，根據(jù)儲(chǔ)能裝置的電力容量計(jì)算儲(chǔ)能裝置放電到儲(chǔ)能閾值下限的剩余時(shí)間，如電量完全放完所需的時(shí)間或放電到20%S0C所需的時(shí)間，并判斷該剩余時(shí)間是否大于預(yù)設(shè)值，當(dāng)剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)值時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行放電，當(dāng)剩余時(shí)間等于或小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制裝置聯(lián)網(wǎng)搜集附近的電動(dòng)汽車的信息，包括電動(dòng)汽車離充電站的距離、電動(dòng)汽車目前的電量值等信息，信息搜集完成后，篩選收集的信息，將電動(dòng)汽車的信息按照預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行排序，如距離最近且電量較高的優(yōu)先級(jí)最高，距離最遠(yuǎn)且電量較低的優(yōu)先級(jí)最低等，根據(jù)儲(chǔ)能裝置的電量值預(yù)測(cè)需要購(gòu)買的電量值，根據(jù)預(yù)測(cè)的電量值以及電動(dòng)汽車的距離、電量情況選擇需要購(gòu)電的電動(dòng)汽車，通過(guò)通訊單元，如互聯(lián)網(wǎng)、短信等方式發(fā)送購(gòu)電通知給符合購(gòu)電條件的電動(dòng)汽車，優(yōu)選的，此時(shí)購(gòu)電的電價(jià)高于普通時(shí)期售電電價(jià)，