[发明专利]一种带储能的电动汽车充电系统及方法

说明书

本发明提供一种带储能的电动汽车充电系统，其包括：能量管理模块，以及与所述能量管理模块分别通信相连接的计量模块、储能模块、可控开关组、充电模块，在配电网与充电模块之间连接有变压器，所述配电线路、储能模块、变压器、可控开关组和充电模块之间通过电力电缆进行连接。本发明还提供了相应的方法。实施本发明，可以实时且动态地将储能装置与充电装置相结合，减少充电设施对配电网实时依赖性，提高了用户体验以及配电网的安全性。

技术领域

本发明涉及停车管理技术领域，尤其涉及一种带储能的电动汽车充电系统及方法。

背景技术

随着电动汽车的应用规模不断扩大，电动汽车充电成为困扰电动汽车车主及电网公司的大问题。目前单个快速充电设备的功率普遍在数十到上百千瓦。市场调研发现，只有拥有一定数量的快充桩(通常要15台以上)才能够为电动汽车提供较为稳定的充电服务。而这样一个成规模的充电站总容量可达兆瓦级，对于目前主流的10kV中压配电网而言(电动汽车充电设施通常是这个电压等级并入电网，10kV单条配电线路的额定容量约10MW)，快速充电设施并网产生的影响非常显著。若不经过细致规划，规模化电动汽车充电站并网易出现重载 (超过线路额定容量的80％)、过载(超过线路额定容量)问题，对电网的安全运行带来风险。而对城市电网而言，为充电设施专门进行配电网规划其经济性问题有待商榷(从目前的情况看，充电设施的年利用小时数较低，会导致公共电网整体的投资浪费)。

将储能装置与充电装置相结合，减少充电设施对配电网实时依赖性的方案已经被提了出来，即在用电谷期及平期对储能装置进行充电，在用电高峰期，通过储能装置为充电设备供电。然而，这种充电方式其储能装置的充电及放电时段往往是统一设定的，而且，多数情况下是受价格引导的，即低电价下充电，高电价下放电。而在10kV电压等级的配电网，每条输电线路的日负荷曲线不是一成不变的，其峰谷时段与峰谷电价对应的峰谷时段也普遍存在不一致性，这使得储能装置在实际应用中的推广范围和应用深度都受到了限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种带储能的电动汽车充电系统及方法，可以实时且动态地将储能装置与充电装置相结合，减少充电设施对配电网实时依赖性，提高了用户体验以及配电网的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明的一方面，提供一种带储能的电动汽车充电系统，其包括：能量管理模块，以及与所述能量管理模块分别通信相连接的计量模块、储能模块、可控开关组、充电模块，在配电网与充电模块之间连接有变压器，其中：

所述能量管理模块，其用于获取并分析来自计量模块采集的配电网线路数据，采集储能模块的荷电状态信息，采集充电模块中每台充电机的定量充电需求和实时输出功率；以及用于向可控开关组输出控制信号，控制储能模块的充电或放电功率，控制每台充电机的投运/退运状态及输出功率；

所述计量模块，用于采集并存储配电网线路上的实时功率信息，并发送给能量管理模块；

所述储能模块，与配电线路相连接，用于在能量管理模块的控制下按照指定的功率充电或放电；

所述变压器，用于将配电网的中压电力转换成低压电力；

所述可控开关组，包括多个可控开关，每个可控开关均在能量管理模块的控制下独立接通或断开，用于控制充电模块与储能模块、充电模块经变压器与配电网之间的连接关系；

所述充电模块，与所述储能模块或变压器电连接，至少包括有多台充电机，其用于接收电动汽车充电用户提出的充电的定量需求，并实时反馈给能量管理模块；用于在能量管理模块的控制下，确定每台充电机的投运/退运状态，将来自储能模块或变压器的交流电转换为直流电，给充电车辆进行充电；以及用于将当前的充电功率信息反馈给能源管理模块；

所述配电线路、储能模块、变压器、可控开关组和充电模块之间通过电力电缆进行连接。