一种具有储能装置的充电桩.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CN106026279A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610520274.2(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)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(57)摘要本发明公开了一种具有储能装置的充电桩，通过该充电桩，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。CN106026279ACN106026279A权利要求书1/2页1.一种具有储能装置的充电桩，其特征在于，包括：多个充电终端，用于对多个电动汽车的电池组进行充电；有源电力滤波器，用于实时对充电桩进行谐波滤除，提高充电桩运行的功率因素；储能装置，用于从配电网吸收电能，并用于对充电终端快速提供电能；监控装置，用于控制充电桩的运行，该监控装置包括：谐波检测模块，用于实时检测充电桩的无功和谐波电流大小；储能装置监测与调度模块，用于实时检测储能装置的储能状态，根据检测结果，随时将储能单元在配电网与充电终端之间进行投切；充电服务及控制模块，用于控制上述每个充电终端对电池组的充电功率，控制有源电力滤波器对充电桩的进行谐波滤除。2.如权利要求1所述的充电桩，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，所述第一储能飞轮和第二储能飞轮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，此时所述第一储能飞轮和第二储能飞轮处于待机状态，可以随时通过充电终端给需要进行充电的电动汽车快速充电，工作过程中，储能装置监测与调度模块会根据第一储能飞轮和第二储能飞轮的储能状态进行充放电切换，保证内部可以随时满足电动汽车的充电需求。3.如权利要求2所述的充电桩，其特征在于，当第一储能飞轮或第二储能飞轮需要进行充电时，所述储能装置监测与调度模块发送指令，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所述的充电桩，其特征在于，储能飞轮在储能时采用PWM可控整流，最大程度地降低设备对电网的谐波干扰和无功需求。5.如权利要求4所述的充电桩，其特征在于，当充电终端给电动汽车充电时，所述储能装置监测与调度模块发送指令，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。6.如权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述充电终端包括：通信装置，用于与充电服务及控制模块以及所述充电终端进行通信；程控电源，用于根据控制进行充电；充电接口，与所述程控电源连接，用于连接电动汽车；电量计量装置，用于计量充电电量。7.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述有源电力滤波器包括：电感一L1、电感二L2、非线性负载W、PWM变流器S、电容C，配电网分别与电感一L1、电感二L2，电感一L1的另一端连接到非线性负载W，电感二L2的另一端连接PWM变流器S，PWM变流器S并联有电容C，配电网的接入端和电容C通过电压采样A/D模块1分别连接到指令电流运算器输入端和PWM发生器输入端，电容C的两端通过电压采样A/D模块和PI调节器连接到指令电流运算器输入端，电感一L1的输入端连接电流采样A/D模块连接到指令电流运算器输入端，PWM变流器S的输入端通过电流采样A/D模块连接到指令电流运算器输出端，指令电流运算器输出端连接到PWM发生器输入端。8.如权利要求7所述的充电桩，其特征在于，所述谐波检测模块采用如下方式检测充电2CN106026279A权利要求书2/2页桩中的谐波分量：将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；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；三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：其中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