[实用新型]一种适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于配电网输电功率增容技术领域，具体涉及一种适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统。

背景技术

温室气体的过度排放，导致全球气候变暖趋势加剧，电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、遏制气候变暖以及减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势，受到各国政府、汽车生产商以及能源企业的广泛关注，电动汽车成为近年来研究的热点。电动汽车充电形式可以分为快充和慢充两种，其中快充通常在专业的充电站完成，充电功率在数十到数百千瓦；而慢充则一般在停车场、小区或居民家中完成，充电功率通常在2-10 KW之间。目前我国居民用电单户配电网设计容量一般为5KW，可以满足现在家庭的一般用电需要，但若电动汽车接入之后，即使是慢充，以现有的配电网容量也难以满足要求。因此，当大量电动汽车接入配电网后，必然会对配电网形成很大的负荷冲击，引发配电网负荷过载问题。现有的城市交流配电系统的结构示意图如说明书附图的附图1所示，为了提高配电网输电容量，常用的技术方案有两种：一是直接对输电电缆进行升级改造，采用过流能力更大的电缆，从而实现输电容量的提高，这种方法不仅工程量巨大，对所涉及改造线路周围的居民生活影响较大，同时还存在成本昂贵，施工周期长等问题。二是在不改变线路电缆的情况下，利用输电线路的动态增容来达到提高输电容量的目的，该方案具有不改变输电线路结构的优点，但需要额外增加大量的检测和通信设备，且输电线路实际可增加的传输容量易受自然环境影响。因此动态增容常应用于高压输电线路中，在低压配电网中考虑到成本、最大输送容量增加幅度等因素而难以应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，为解决现有配电网输电容量提高方案存在成本高、工程量大、施工周期长及对用户影响严重等问题。本实用新型提供一种适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统，用于面对电动汽车大规模接入之后配电网峰值负荷的增加。在不改变原配电网线路结构，且无需更换或升级电缆，在不影响原居民负荷用电的情况下，提升了原配电网的线路输电容量，具有配电线路损耗小、工程量小、可扩展性好的优点。

本实用新型采取的技术方案为：

一种适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统，包括一个含有AC/DC整流器的换流站，一条直流配电线路，至少一个包含DC/AC变流器和DC/DC变流器的小区配电箱，至少一个居民负荷，至少一个电动汽车充电桩。所述的含有AC/DC整流器的换流站的交流侧与外部交流网络相连，所述的含有AC/DC整流器的换流站的直流侧与直流配电线路相连。

所述的直流配电线路一侧连接含有AC/DC整流器的换流站、另一侧连接由该直流配电系统供电的各小区配电箱。所述的小区配电箱中的DC/AC变流器的直流侧与直流配电线路连接、交流侧与居民负荷连接。所述的小区配电箱中的DC/DC变流器的端电压较高直流侧与直流配电线路连接、端电压较低直流侧与电动汽车充电桩连接。所述的居民负荷与小区配电箱内的DC/AC变流器的交流侧连接。所述的电动汽车充电桩与小区配电箱内的DC/DC变流器的端电压较低直流侧连接。

所述的居民负荷通过小区配电箱的DC/AC变流器从直流配电线路吸收电能。

所述的电动汽车充电桩通过小区配电箱的DC/DC变流器从直流配电线路吸收电能。

本实用新型一种适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统，技术效果如下：

1）、本实用新型无需改变原配电网线路结构，且无需更换或升级现有配电网所使用的电缆。

2）、输电线路容量的提升幅度可以通过配电网直流线路电压的幅值进行调节，以满足不同规模电动汽车接入后对配电线路容量的需求。

3）、本实用新型仅需改变现有配电系统中的变电站和小区配电箱的结构:一方面将原变电站改变为AC/DC变流站，为直流配电网提供合适电压等级的直流电(比如11kV的交流配电电缆可以承受高达30kV的直流电)，另一方面对小区配电箱进行改造，加入DC/AC变流装置和DC/DC变流装置，DC/AC变流装置的加入可以向传统居民交流负荷供电，DC/DC变流装置是将配电网直流电压转换为电动汽车充电所需直流电(一般在400V以内)，可以看出,所提方案改造工程仅在相对固定的地点进行，无需改动配电网线路，具有工程量小，实现方便，可行性高的优点。

附图说明

图1是一种现有的交流配电系统的结构示意图。

图2是本实用新型适用于电动汽车规模化接入的直流配电系统实施例一的结构示意图。

具体实施方式