一种具有储能装置的充电桩的监控装置.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CN105978007A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610520271.9(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.H02J3/30(2006.01)H02J3/01(2006.01)H02J7/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种具有储能装置的充电桩的监控装置(57)摘要本发明公开了一种具有储能装置的充电桩的监控装置，通过该监控装置，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。CN105978007ACN105978007A权利要求书1/2页1.一种具有储能装置的充电桩的监控装置，其特征在于，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所述的监控装置，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所述的监控装置，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所述的监控装置，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。5.如权利要求4所述的监控装置，其特征在于，所述谐波检测模块采用如下方式检测充电桩中的谐波分量：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所述的监控装置，其特征在于，所述有源电力滤波器采用如下方式消除谐波：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2CN105978007A权利要求书2/2页出电流进行比较，误差大小与滞环比较器的环宽相比较得到一组PWM波；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；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，从而达到消除配电网侧无功和谐波电流的目的。3CN105978007A说明书1/6页一种具有储能装置的充电桩的监控装置所属技术领域[0001]本发明涉一种具有储能装置的充电桩的监控装置。背景技术[0002]随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。日本丰田公司率先开发出混合动力汽车Prius，揭开了电动汽车的时代序幕。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、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