含風光互補電源的充換電站的製作方法

2024-03-11 07:23:15

本實用新型涉及充換電站技術領域，是一種含風光互補電源的充換電站。

背景技術：

近年來，隨著燃油汽車排放的汙染性尾氣對地球的汙染日益加重，以及石油等傳統性不可再生能源的急劇減少。汽車作為現代社會化大工業的產物，為推動人類文明向前躍進作出了巨大貢獻，給人類的生活帶來了舒適和便捷。目前汽車燃油消耗已經成為石油消耗的主體，全球許多國家的政府正是基於對環境及可持續能源的考慮，大力推廣電動汽車用以替代傳統燃油汽車，隨著新能源汽車的快速發展，有力帶動了電動汽車充換電站的發展步伐。在世界各地，電動汽車充換電站紛紛湧現，截止2014年底，全國共建成充換電站780座，交直流充電樁3.1萬個，預計到2020年，新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁480萬個。現在大規模使用的電動汽車充換電站多依託於國家電網，以交流電網為供電電源，這類能源多為化石能源，對環境汙染大，同時隨著越來越多的電動汽車充換電站建成，大量電動汽車同時充換電時將增加電網的負荷，對電網造成較大的衝擊。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種含風光互補電源的充換電站，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有電動汽車充換電站使用化石能源對大氣環境的汙染大，並且在多組電池同時充電時對電網衝擊大的問題。

本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的：一種含風光互補電源的充換電站，包括風力發電裝置、光伏發電裝置、MPPT控制器和直流母線，所述風力發電裝置包括風力發電組件、整流器、第一濾波器和第一DC/DC變換器，風力發電機組件與整流器電連接，整流器與第一濾波器電連接，第一濾波器與第一DC/DC變換器電連接，第一DC/DC變換器與直流母線電連接；所述光伏發電裝置包括光伏組件、第二濾波器和第二DC/DC變換器，光伏組件與第二濾波器電連接，第二濾波器與第二DC/DC變換器電連接，第二DC/DC變換器與直流母線電連接；所述第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器之間電連接有MPPT控制器。

下面是對上述實用新型技術方案的進一步優化或/和改進：

上述還包括動力電池組、直流蓄電池組、直流負載、DC/AC變換器和交流負載，所述直流母線分別與動力電池組、直流蓄電池組、直流負載和DC/AC變換器電連接，DC/AC變換器與交流負載電連接。

上述風力發電裝置還包括卸荷電路，卸荷電路電連接在第一濾波器和第一DC/DC變換器之間。

上述光伏發電裝置還包括防反二極體，防反二極體電連接在光伏組件和第二濾波器之間。

上述風力發電組件包括風力機和直驅永磁發電機，風力機和直驅永磁發電機電連接在一起。

本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，通過風力發電裝置和光伏發電裝置，實現電動汽車充換電站由清潔可再生能源發電至儲能至充換電的工作模式，在正常工作時，白天在陽光充足時，由光伏發電裝置單獨向充換電站負載供電，且多餘電量向未滿的電池組充電，在陽光不足時，風力發電裝置和光伏發電裝置共同向充換電站負載供電，多餘電量向未滿的電池組充電，在風力發電裝置和光伏發電裝置同時運行時也不能滿足負載時，此時蓄電池加入共同向充換電站負載供電；夜間在風力充足時，由風力發電裝置向充換電站負載供電，多餘電量向未滿的電池組充電，在風力不足時，由風力發電裝置和蓄電池向充換電站負載供電；在風力發電裝置和光伏發電裝置不正常工作下，由蓄電池組單獨向充換電站負載供電。從而本實用新型減小了在用電高峰期電網的負荷以及大量電池同時充電對電網的衝擊影響；減少化石能源對大氣環境的汙染。

附圖說明

附圖1為本實用新型最佳實施例的電路結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

在本實用新型中，為了便於描述，各部件的相對位置關係的描述均是根據說明書附圖1的布圖方式來進行描述的，如：前、後、上、下、左、右等的位置關係是依據說明書附圖1的布圖方向來確定的。

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述：

如附圖1所示，該含風光互補電源的充換電站，包括風力發電裝置、光伏發電裝置、MPPT控制器和直流母線，所述風力發電裝置包括風力發電組件、整流器、第一濾波器和第一DC/DC變換器，風力發電機組件與整流器電連接，整流器與第一濾波器電連接，第一濾波器與第一DC/DC變換器電連接，第一DC/DC變換器與直流母線電連接；所述光伏發電裝置包括光伏組件、第二濾波器和第二DC/DC變換器，光伏組件與第二濾波器電連接，第二濾波器與第二DC/DC變換器電連接，第二DC/DC變換器與直流母線電連接；所述第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器之間電連接有MPPT控制器。這裡，MPPT控制器為現有公知技術，用來在不同的氣象和環境條件下，通過調節裝置的參數，使風力發電和光伏發電實現最大功率輸出，保持充換電站穩定供電。第一濾波器和第二濾波器均為濾波電容，有便捷、溫升低、損耗低的特點，用來濾除電路中的交流電。

如附圖1所示，風力發電裝置中，風力發電組件產生的三相交流電通過整流器變成直流電，經過第一濾波器後送入第一DC/DC變換器，最終進入直流母線。光伏發電裝置中，由光伏組件產生的直流電，經過第二濾波器和第二DC/DC變換器，最終進入直流母線。在正常工作時，白天，在陽光充足時，由光伏發電裝置單獨為充換電站供電；在陽光不足時，風力發電裝置和光伏發電裝置共同為充換電站供電；夜間，在風力充足時，由風力發電裝置為充換電站供電。從而本實用新型採用清潔可再生能源發電至儲能至充換電的工作模式，減小了在用電高峰期電網的負荷以及大量電池同時充電對電網的衝擊影響；減少化石能源對大氣環境的汙染，降低了大氣PM2.5濃度。

可根據實際需要，對上述含風光互補電源的充換電站作進一步優化或/和改進：

如附圖1所示，還包括動力電池組、直流蓄電池組、直流負載、DC/AC變換器和交流負載，所述直流母線分別與動力電池組、直流蓄電池組、直流負載和DC/AC變換器電連接，DC/AC變換器與交流負載電連接。使用時，直流母線將流入的電能一部分直接流出到直流負載和交流負載，一部分為動力電池組和直流蓄電池組充電，由於流入直流母線的電能為直流電，所以流出到交流負載時要經過DC/AC變換器變成交流電，直流負載和交流負載主要負責充換電站基建的能量消耗，包括電站的照明以及為電動汽車充電；直流蓄電池組是在風力發電裝置和光伏發電裝置不能正常工作時為充換電站供電，即提供充換電站基建的能量消耗及為電動汽車充電，或在夜晚風力不足時與風力發電裝置一同時為充換電站供電；動力電池組在車輛進行換電時使用，即在車輛進入充換電站後通過快速更換設備將車輛的虧電狀態動力電池組取下並即刻更換另一組滿充狀態的動力電池組，換下的動力電池組在充換電站內進行再次充電。

如附圖1所示，風力發電裝置還包括卸荷電路，卸荷電路電連接在第一濾波器和第一DC/DC變換器之間。卸荷電路用來保證在風能充足但是不超過切出風速、負載不大而且電池已經處於滿充狀態時，將部分富餘電能消耗在卸荷電路中，保護電路的安全。

如附圖1所示，光伏發電裝置還包括防反二極體，防反二極體電連接在光伏組件和第二濾波器之間。防反二極體用來防止反向電壓損壞光伏電池板，保護光伏電池板。

如附圖1所示，風力發電組件包括風力機和直驅永磁發電機，風力機和直驅永磁發電機電連接在一起。風力機和直驅永磁發電機產生三相交流電。

以上技術特徵構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。