PDF《户外车位式小冲击负荷的直流充电站的研制》

2 所示. 图2输入切换控制流程图 Fig.

2 Input switching control flow chart 电源补充输入端管理 MCU 在监测本地输入端 信息的同时还接受来自外部的协同控制指令与谷电 设定中断控制,并通过控制流程完成应有的输入端 切换协调系统整体能量的有效管理.当输入补充能 源无法按照预计维持储能系统的基本能量维持时, 控制程序会给出强制关闭输出端充电机的启动指令 渠道,进而保证储能缓冲系统的良好循环与控制以 期实现最大效益[21] .此状态下时,只有当输入端被 强制切换至大于

32 A 市电电流输入时, 汽车充电桩 才能进入待充电状态,否则将一直等待直流母线的 郭青龙 户外车位式小冲击负荷的直流充电站的研制 -

53 - 电压恢复后自动返回正常工作流程. 特定地,当本技术方案下产品应用场所的配网 市电线路容量容许时,储能输入控制采用全时段谷 电中断软开关方式实施输入线路总能量管理.这种 处理策略能在最大化利用新能源发电提高建设性价 比的同时保持储能系统在接收电动汽车充电负荷时 的缓冲能力,进而提升终端用户所在配网供电网路 的稳定运行性能. 1.3 储能系统 单从光伏或风能的利用率及对电网的影响角度 说,合理利用储能技术是提高可再生能源发电接纳 能力的有效技术之一,同时也对电网的运行经济性 等产生更多的积极作用[22] .同时,对应于当前较为 关注的 V2G(Vehicle to Grid)技术而言,如何提高电 力供需平衡且减小对电网的负荷冲击具有不可忽视 的积极意义.储能系统的引入,不仅可以有效增加 电源的备用容量,而且可以实现调节符合峰谷差或 者是电动汽车充电离开时间的能量自我恢复周期[23]. 同时,对于储能系统而言,电池的充放电管理 BMS (Battery Management System) 也是电池储能系统BESS(Batter Energy Storage System)能否良好发挥 这一性能的重要因素之一.当BESS 中电池出现充 电不足或者过充等不良时,会因为这些电池本体结 构导致电池容量下降影响系统的性能.所以 BESS 对储能电池的充电方式或是能量的有效补充对系统 的性能有着重大影响. 本文的研究方向是利用既有的储能技术,并使 之成为缓冲负载冲击负荷的尖峰能量[24-26].通过配 置合适的容量, 方案采用动力电池-超级电容器组成 的混合方式组成储能单元,充分利用超级电容响应 速度快、功率密度高等特点,并结合动力电池梯度 利用时依旧可以储存几倍于尖峰负荷能量、充电负 荷多种随机性因素下的随机服务过程等因素,获取 简洁有效的储能系统总容量,以期获得投资成本最 低状态下的技术经济效益.

2 组件设计 系统设计集成时,首先考虑的是高速公路停车 点、 加油站停车服务区点及户外大型停车场等场所, 并基于这些场所的车辆停留时间不长等因素,借助 环境优势,采用风能光伏发电与市电协同补充储能 系统,减小快速充电站对接入对配电网的不利影响 和短时间内对市电容量的依赖程度[21] .不过,传统 上的风光互补系统是把风电和光伏单纯并联,因电 压电流等因素并不能同时给负载供电,易造成资源 浪费.虽也有一些风光互补系统采用各自独立变换 器实现,但对小型风光互补系统并不适用[27] .在风 光互补能源系统中太阳能阵列电池是低压源,而风 力发电则被设置成了高压源,相对地,可以利用这 个特点来设置一种新的变换器电能转换简化结构提 高系统发电能力[28] .图3所示是常规混合供电(图3(a))与本文设计的基本系统(图3(b))结构对比图. 也 有同样采用双输入端口电路的方案[29] ,使得这种结 构能满足低成本与简单化控制策略下各自独立供电 的能量管理集约型需求.但是这些管理并不适用于 本技术方案的实际用电管理,所以新系统采用了新 的双输入方式实现电源能量的最大利用率. 图3混合储能结构对比图 Fig.