一种具有储能装置的充电桩的运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106100036A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610520337.4(22)申请日2016.07.01(71)申请人吴文坚地址528518广东省佛山市高明区明城镇霄边村248号(72)发明人吴文坚(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H02J3/30(2006.01)H02J3/01(2006.01)H02J3/18(2006.01)B60L11/18(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种具有储能装置的充电桩的运行方法(57)摘要本发明公开了一种具有储能装置的充电桩的运行方法，通过该运行方法，在现有配电网不增容的情况下，利用储能装置实现电动汽车大功率快速充电，实现配电网和充电桩之间的缓冲，减少对配电网的短时干扰和冲击，此外该系统还解决了目前电动汽车充电桩网侧谐波含量比较大的问题，且能够滤除负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响，极大提升了充电的效率和安全性。CN106100036ACN106100036A权利要求书1/2页1.一种具有储能装置的充电桩的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.储能装置从配电网中以配电网允许的最大接入功率通过输入变换器吸取电能直到充满，此时储能装置处于待机状态，可以随时给需要进行充电的电动汽车快速充电；S2.当充电桩给电动汽车充电时，使储能装置切离电网，利用储能飞轮大功率发电机对电动汽车的电池组进行短时快速放电，满足其对快速充电的需求；S3.充电桩运行期间，实时检测充电桩的系统无功和谐波电流大小；S4.根据检测到的无功和谐波电流大小，实时进行无功动态补偿和谐波滤除，保障充电桩安全经济运行。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，在正常状态下，储能装置监测与调度模块实时检测储能装置的储能状态，根据检测结果，随时将储能装置在配电网与充电终端之间进行投切。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述储能装置包括第一储能飞轮和第二储能飞轮，当第一储能飞轮或第二储能飞轮需要进行充电时，该系统发送指令，打开充电开关，对储能飞轮进行充电，并时时检测储能飞轮的充电状态，当储能飞轮的电量达到饱和时，系统再次发送指令，关闭充电开关，停止对储能飞轮的充电。此时，储能飞轮处于待机状态，等待接收放电指令。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，储能飞轮在放电过程中，飞轮降速带动发电机发电，经过DC/DC变换模块，然后通过充电终端对电动汽车的电池组快速充电。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在S3中，谐波电流的检测具体步骤为：S31.将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；S32.考虑到三相不平衡，将电流基波电流ia1、ib1、ic1分为正序、零序和负序分量，则谐波电流iak、ibk、ick也可以分解为正序、零序和负序分量；S33.三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：中I1+、I1-是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik-分别为k次谐波正序和负序分量，θ1-是基波负序的初始相位，θk+、θk-分别是k次谐波正序和负序的初始相位。上式谐波频率最低可达100Hz，经过低通滤波器(LFP)，则三相瞬时功率中的谐波分量就能完全滤去，只剩下稳态值从而可以得到滤除了负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若考虑到三相不平衡的情况，则可以将负载侧基波电流分解为正序、负序和零序分量ia1、ib1、ic1，则谐波电流也可以分解为正序、负序和零序分量iak、ibk、ick，其中2CN106100036A权利要求书2/2页三相瞬时功率p为将上述分解的分量分别代入该式，可得；其中I1+、I1-、I10是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik-、Ik0分别为k次谐波正序和负序分量，θ1-是基波负序的初始相位，θk+、θk-分别是k次谐波正序和负序的初始相位，是功率因数角。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，具体采用如下无功动态补偿方法实现无功动态补偿和谐波滤除：S41.通过谐波检测模块检测到系统无功和谐波电流大小，作为指令信号，与PWM变流器的输出电流进行比较，误差大小与滞环比较器的环宽相比较得到一组PWM波；S42.PWM波发送给功率器件的控制端控制功率器件的开关，跟随无功和谐波电流；S43.PWM变流器将与无功和谐波电流大小相等，方向相反的电流注入到配电网侧，与配电网侧中包含的无功和谐波电流相互抵消