光伏储能全直流电动汽车充电站制造技术

光伏储能全直流电动汽车充电站，所述全直流是指整个光伏充电与储能放电系统中无逆变器即取消了常规设计中的逆变器直流转交流和充电桩交流转直流环节，通过采用太阳能与储能电池组双路互补充电模式有利于延长储能电池寿命和利用退役的电动汽车电池组储能，其特征在于，包括储能电池组，所述储能电池组的正极端分别连接放电模块的输入正极端和二极管的阴极，所述二极管的阳极连接太阳能电池板的正极端，所述太阳能电池板的负极端、所述储能电池组的负极端均连接所述放电模块的输入负极端，所述放电模块具有用于电动汽车电池组充电的输出端口。

Photovoltaic energy storage full DC electric vehicle charging station

Photovoltaic energy storage DC electric vehicle charging station, the full DC refers to the photovoltaic charging inverter is eliminated in the design of conventional inverter DC to AC and DC link AC charging pile circulation system can discharge and storage, through the use of solar energy and energy storage battery two complementary charging mode to prolong storage battery life and use electric car battery storage retired, characterized in that, including the storage battery, the storage battery cathode is respectively connected with the input module of extreme discharge is extreme and diode, an anode of the diode is connected with the solar panel is extreme, extreme negative, the solar energy panels of the energy storage battery group is connected with the discharge module input the negative terminal of the discharge module has an output end of the electric car battery charging Export.

【技术实现步骤摘要】
光伏储能全直流电动汽车充电站
本专利技术涉及电动汽车充电站技术，特别是一种光伏储能全直流电动汽车充电站，所述全直流是指整个光伏充电与储能放电系统中无逆变器即取消了常规设计中的逆变器直流转交流和充电桩交流转直流环节，通过采用太阳能与储能电池组双路互补充电模式有利于延长储能电池寿命和利用退役的电动汽车电池组储能。
技术介绍
电动汽车充电难已经是推广新能源汽车的重要瓶颈，现有充电桩难以支撑新能源汽车现有量和未来发展。尤其电动汽车目前续航里程短(100—150公里)，长途行驶无固定充电站无法充电。目前国内研发电动汽车充电桩公司有80多家。截止2016年12月，无一厂家研制出太阳能离网快充站。已有的太阳能充电站均采用太阳能发电并网或储能通过逆变器变成AC380V，通过电动汽车快充桩将交流380V升压整流滤波到所需要的直流电压，向电动汽车蓄电池提供高压直流电。这种传统的储能设计转换环节多，效率低，成本高。国外解决方案基本设计为离网快充无逆变器形式。美国特斯拉电源公司2012年已经开发出太阳能电动汽车充电站。充电站可以独立于电网，全部使用太阳能作为能量来源。充电站内将会添加固定电池组，保证全天不间断充电。特斯拉电动汽车公司CEO埃隆-马斯克对电动汽车的评价为：“所用电力来源不清洁，带来的环保意义是大打折扣的。电动汽车既不能补足电网用电需求缺口，也不能让现有火电厂凭空消失。能做的是逐步减少交通行业对石油的依赖”。特斯拉最终目标是“通过清洁的太阳能，给S型汽车提供免费充电服务，让汽车拥有达到任何地方的能力”。2016年7月，美国特斯拉公司耗资27亿美元收购了还在亏损的美国SOLARCITY太阳能充电站公司，足以证明特斯拉对太阳能充电站前景充满信心。现有的用于电动汽车充电的光伏储能充电站方案通常先将太阳电池的直流电通过DC/DC控制器向储能电池组充电，再由储能逆变器(DC/AC)将储能电池直流变成交流AC380V输出，外接各种功率的AC380V交流充电桩。最后由普通电动汽车充电桩将交流AC380V通过内部升压、整流、滤波等环节再变为高压直流(DC300V—500V),通过充电机配置的充电枪与电动汽车直流充电接口连接充电。对于这种方式，本专利技术人认为存在以下缺陷：1)光伏储能电站有大功率逆变器(DC/AC),转换效率低，增加成本，自耗电大，可靠性差。2)电动汽车充电桩功率受储能电站逆变器功率限制，即使储能电池组容量很大也不可能大功率输出。一般国内储能逆变器单台最大功率为500KW，快速充电动汽车电桩单台功率120KW～200KW，该储能发电系统最多可以接两台大功率充电桩(如果逆变器耐冲击电流差，一般充电桩超过总功率350KW感性负载启动时，逆变器将过载保护)。3)所有的电力输出100％来自储能电池组，需要储能电池组每天频繁充放电，加大充放电次数从而降低储能电池的寿命。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种光伏储能全直流电动汽车充电站，所述全直流是指整个光伏充电与储能放电系统中无逆变器即取消了常规设计中的逆变器直流转交流和充电桩交流转直流环节，通过采用太阳能与储能电池组双路互补充电模式有利于延长储能电池寿命和利用退役的电动汽车电池组储能。本专利技术的技术方案如下：光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，包括储能电池组，所述储能电池组的正极端分别连接放电模块的输入正极端和二极管的阴极，所述二极管的阳极连接太阳能电池板的正极端，所述太阳能电池板的负极端、所述储能电池组的负极端均连接所述放电模块的输入负极端，所述放电模块具有用于电动汽车电池组充电的输出端口。所述太阳能电池板的电压＞所述储能电池组电压＞所述放电模块输入端电压，使得所述放电模块输入端获得太阳能电池板与储能电池组形成的双路互补充电。所述放电模块为恒功率模块，所述双路互补充电采用所述太阳能电池板优先供电给所述放电模块，不足部分由所述储能电池组补充，以减少储能电池组充放电次数，延长储能电池使用寿命。所述太阳能电池板具有太阳能电池串联升压结构以满足所述太阳能电池板的工作电压要求，所述储能电池组具有储能电池串联升压结构以满足所述储能电池组的工作电压要求。所述太阳能电池板具有并联扩容结构，所述储能电池组具有并联扩容结构。所述输出端口连接电动汽车电池组。所述储能电池组包括退役的电动汽车电池组。所述退役的电动汽车电池组包括铅酸免维护蓄电池、钒钛蓄电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元化合物电池和/或石墨烯电池。所述储能电池组包括低谷电价充电接口。所述太阳能电池板连接有并网逆变器接口，所述太阳能电池板通过充电控制器与所述储能电池组连接，所述充电控制器连接所述并网逆变器接口。本专利技术的技术效果如下：本专利技术光伏储能全直流电动汽车充电站，充分利用太阳能发电的直流特性和终端直流负载(电动汽车直流电池组)特性，先太阳能直流电通过控制器为储能电池组充电，再将储能电池组的直流电通过DC/DC恒流放电模块直接向电动汽车电池组放电。这种全直流系统可取消常规设计中的储能逆变器和交流充电桩中整流、升压、滤波等部件，减少转换环节，提高可靠性。DC/DC放电模块为电动汽车专用充电模块，每只标准功率15KW，可并联扩容通过充电枪直接向电动汽车电池组充电。在本专利技术中，巧妙利用储能电池组作为一只大电容来稳定太阳能供电电压和平衡补充太阳能不足的电能。并网逆变器接口和低谷电价充电接口是用于有电地区的功能选项。如储能电池充满，又无电动汽车充电时，多余电能通过并网逆变器直接并网，可得到国家光伏发电补贴(0.42元/度)。如果连续阴雨天无太阳能发电，可利用低谷电价时间段(低谷电价0.35元/度)用充电机为储能电池组充电，白天再为电动汽车充电。不但符合国家鼓励谷电应用，也有可观利润(差价为1.45元/度)。本专利技术能够实现5个方面的重大创新：本专利技术系统在五个方面有重大创新：1、整个光伏充电与储能放电系统中无逆变器，取消了常规设计中的逆变器直流转交流和充电桩交流转直流环节，并可实现快速充电。2、无任何专用升压装置，全部采用太阳电池板串联和储能电池串联直接提升工作电压。扩大容量可用采用并联扩容方式解决。3、电动汽车充电能力只与DC/DC放电模块功率及储能容量有关，储能系统可以理解为一个直流源。可多只DC/DC放电模块并联加大放电能力(主要指放电电流)，也可以组成多路电动汽车电池系统，无中间设备影响电流输出。4、可实现太阳电池板与储能电池组双路向DC/DC放电模块同时供电的功能。在光伏发电、储能电池组、DC/DC放电模块三个部分形成不同电压差，根据等电位和能量平衡原理，太阳电池电压最高，可不通过储能电池组直接向电压最低的DC/DC放电模块供电(向电动汽车电池组充电)。在有阳光的状态下，尽管阳光很弱，也可实现太阳能供电优先，不足部分再由储能电池组补充。即提高充电效率，又减少了储能电池充放电次数，延长电池寿命。5、设置了有电区使用的低谷电价的充电接口，以及无车充电时太阳能电力自动并网接口(供用户选用)。附图说明图1是实施本专利技术光伏储能全直流电动汽车充电站结构示意图。图2是实施本专利技术光伏储能全直流电动汽车充电站另一结构示意图。附图标记列示如下：1-太阳能电池板；2-储能电池组；3-放电模块；4-电动汽车电池组；5-充电控本文档来自技高网...

【技术保护点】
光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，包括储能电池组，所述储能电池组的正极端分别连接放电模块的输入正极端和二极管的阴极，所述二极管的阳极连接太阳能电池板的正极端，所述太阳能电池板的负极端、所述储能电池组的负极端均连接所述放电模块的输入负极端，所述放电模块具有用于电动汽车电池组充电的输出端口。

【技术特征摘要】
1.光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，包括储能电池组，所述储能电池组的正极端分别连接放电模块的输入正极端和二极管的阴极，所述二极管的阳极连接太阳能电池板的正极端，所述太阳能电池板的负极端、所述储能电池组的负极端均连接所述放电模块的输入负极端，所述放电模块具有用于电动汽车电池组充电的输出端口。2.根据权利要求1所述的光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，所述太阳能电池板的电压＞所述储能电池组电压＞所述放电模块输入端电压，使得所述放电模块输入端获得太阳能电池板与储能电池组形成的双路互补充电。3.根据权利要求2所述的光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，所述放电模块为恒功率模块，所述双路互补充电采用所述太阳能电池板优先供电给所述放电模块，不足部分由所述储能电池组补充，以减少储能电池组充放电次数，延长储能电池使用寿命。4.根据权利要求1所述的光伏储能全直流电动汽车充电站，其特征在于，所述太阳能电池板具有太阳能电池串联升压结构以满足所述太阳能电池板的工作电压要求，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国华，
申请(专利权)人：北京新科聚能光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11