[发明专利]光储系统在电动汽车快充站的模块化系统及部署方法

说明书

本发明公开了一种光储系统在电动汽车快充站的模块化系统及部署方法，通过模块化的设计和相应的优化部署，本发明能够实现储能系统在电动汽车快充站的模块化合理部署，可满足规模化电动汽车集中快充需求，同时，能够最大限度减少对原有配电系统的影响与冲击，可最大化利用光伏发电，全面提升电动汽车用户及快充站运营商的服务体验。

技术领域

本发明涉及一种光储系统在电动汽车快充站的模块化系统及部署方法。

背景技术

目前，伴随动力电池技术的不断创新与提升，电动汽车大功率快速充电的需求日益增长，光伏发电成本与电池储能成本持续降低，如何满足规模化电动汽车的大功率集中充电需求，又可实现分布式电源的最大化消纳，且不对配电网造成不利影响与冲击，成为电动汽车用户与充电设施运营商关注的重要现实问题，这也是电动汽车光储式快充站工程部署的研究热点。

目前光储系统在电动汽车快充站部署过程中依然存在诸多问题，主要包括：

(1)大量的电动汽车同时进行集中大功率快速充电时，会对原有的配电系统造成影响(如：变压器或线路过载)，尤其是对老城区及农村配电网的影响尤为突出；

(2)光伏发电产生的电能不能全部有效消纳，造成资源浪费；

(3)光伏系统、储能系统目前采用集中式部署，光储系统的可扩展性极差，不利于清洁能源发电的持续增长。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种光储系统在电动汽车快充站的模块化系统及部署方法，本发明能够实现储能系统在电动汽车快充站的模块化合理部署，可满足规模化电动汽车集中快充需求，同时，能够最大限度减少对原有配电系统的影响与冲击，可最大化利用光伏发电，全面提升电动汽车用户及快充站运营商的服务体验。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光储系统在电动汽车快充站的模块化系统，包括：

电动汽车快充设备模块，被配置为若干个，且所有电动汽车快充设备模块的充电功率之和不小于电动汽车快充站设定的总功率；

可扩展的光伏系统模块，被配置为安装在在电动汽车充电桩遮阳棚顶部、快充站配电室顶部或其他站内具备条件的建筑顶部，利用安装区域的土地资源，将太阳能转换为光伏能量；

储能系统模块，被配置为根据电动汽车快速充电及太阳能光伏发电的动态变化，扩展储能系统模块的个数，实现动态调整储能总体容量，使得形成的储能系统能够缓冲两者对配电系统的影响与冲击，同时最大限度消纳光伏发电；

配电系统模块，被配置为与所述可扩展的光伏系统模块以及储能系统模块连接，且与各个电动汽车快充设备模块形成能量消耗端；

能量管理系统模块，被配置为实时监测电动汽车快充站内可扩展的光伏系统、储能系统、各个电动汽车快充设备模块及配电系统模块之间的能量，对其进行负载均衡控制、并网与离网运行控制以及优化调度，以保证电动汽车快充站的运行。

所述电动汽车快充设备模块、可扩展的光伏系统模块、储能系统模块、配电系统模块和能量管理系统模块都配置有能量传输接口和数据通信接口模块，各模块之间通过能量传输接口和数据通信接口模块分别进行能量传输和数据传输。

进一步的，模块化部署的具体实现方式为：以各个模块之间的耦合度最低为原则，分别部署各个模块。

基于上述模块化系统的部署方法，包括以下步骤：

定量计算光伏面板可部署面积，根据电动汽车快充站的负荷功率以及单个充电桩的充电功率，确定充电桩的数量；

根据光伏发电功率和电动汽车快充负荷功率，模块化部署储能系统的动力电池；