充换电能源系统的制作方法

本申请涉及充电设备领域，具体而言，涉及一种充换电能源系统。

背景技术：

1、目前，现有的电动车充电设备及网络存在电能利用率低的确定。同时，电动车充电设备及网络的电能利用率低，因此其容易导致电网电价的波动，例如，在用电高峰时，由于其电能利用率低低，会导致许多用电得不到满足，继而导致电网电价的波动。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种充换电能源系统，用以实现光伏、储能、充电、换电一体化融合，进而使电能耦合流动，从而提高电能的利用率。另一方面，本申请能够降低电网电价的波动。

2、第一方面，本发明提供一种充换电能源系统，包括：电网子系统、直流储能子系统、光伏发电子系统、超级充电子系统、换电储能子系统、能源调控管理子系统、直流高压母线；

3、所述电网子系统、所述直流储能子系统、所述光伏发电子系统、所述超级充电子系统、所述换电储能子系统和所述能源调控管理子系统均与所述直流高压母线连接；

4、所述能源调控管理子系统与所述电网子系统、所述直流储能子系统、所述光伏发电子系统、所述超级充电子系统和所述换电储能子系统通信连接，其中，所述能源调控管理子系统用于使所述直流储能子系统和所述换电储能子系统接收所述光伏发电子系统、所述电网子系统输出的电能；

5、所述能源调控管理子系统还用于使所述光伏发电子系统、所述电网子系统、所述直流储能子系统或所述换电储能子系统向所述超级充电子系统输出电能；

6、所述能源调控管理子系统还用于使所述光伏发电子系统所述直流储能子系统和所述换电储能子系统向所述电网子系统输出电能。

7、本申请第一方面的系统能够实现光伏、储能、充电、换电一体化融合，进而使电能耦合流动，从而能够提高电能的利用率。

8、在可选的实施方式中，所述电网子系统包括配用电变压器、用电低压侧380v交流子系统，其中，所述用电低压侧380v交流子系统与所述直流高压母线、所述配用电变压器连接。

9、在本可选的实施方式中，由于配用电变压器与用电低压侧380v交流子系统连接，因此通过配用电变压器将10kv的配网电压变换为380v交流并输入到用电低压侧380v交流子系统，另一方面，通过用电低压侧380v交流子系统能够向直流高压母线输入电能。

10、在可选的实施方式中，所述直流储能子系统包括储能变流器、储能电池子系统，其中，所述储能变流器与所述用电低压侧380v交流子系统连接，并与所述直流高压母线连接；

11、所述储能电池子系统与所述直流高压母线连接。

12、在本可选的实施方式中，通过储能变流器能够将380v交流电转化为直流电，进而将直流电输入到直流高压母线。另一方面，由于储能电池子系统与所述直流高压母线连接，因此，储能电池子系统能够与直流高压母线进行电能交互。

13、在可选的实施方式中，所述超级充电子系统包括充电变换器、第一充电桩和第二充电桩，其中，所述充电变换器与所述直流高压母线连接，所述第一充电桩和所述第二充电桩均与所述充电变换器连接。

14、在本可选的实施方式中，通过充电变换器与所述直流高压母线连接，能够将直流高压母线输出的电流转化为满足第一充电桩的额定输入电压和第二充电桩的额定输入电压。

15、在本可选的实施方式中，第一充电桩、第二充电桩，分别为直流桩和超级桩，其中，直流桩能够提供120-180kw的充电做功，而超级桩能够提供480kw及以上的充电做功，这样一来，就能够车主就能够基于需求灵活选择相应的充电桩。

16、在可选的实施方式中，所述光伏发电子系统包括光伏面板和光伏变换器，其中，所述光伏面板与所述光伏变换器连接，所述光伏变换器还与所述直流高压母线连接。

17、在本可选的实施方式中，通过光伏变换器能够将光伏面板输出的电压转换为符合直流高压母线要求的电压。

18、在可选的实施方式中，所述系统还包氢储能子系统，所述氢储能子系统与直流高压母线连接；

19、以及，所述能源调控管理子系统与所述氢储能子系统通信连接，所述能源调控管理子系统还用于使所述直流储能子系统和所述换电储能子系统接收氢储能子系统所述输出的电能，所述能源调控管理子系统还用于使所述氢储能子系统向所述超级充电子系统输出电能。

20、在本可选的实施方式中，通过将氢储能子系统与直流高压母线连接，使得直流高压母线还能够接入氢储能子系统所产生的电能，从而使氢储能子系统所产生的电能能够在系统中流动，即能够使得氢储能子系统向所述超级充电子系统输出电能，或使氢储能子系统所产生的电能能够存储在直流储能子系统和所述换电储能子系统中。

21、在可选的实施方式中，所述换电储能子系统包括由多个车用动力电池箱体组成的换电电池簇、dc/dc变流单元，其中，所述dc/dc变流单元与所述直流高压母线连接，所述dc/dc变流单元与所述换电电池簇连接。

22、在本可选的实施方式中，通过dc/dc变流单元，换电电池簇能够与直流高压母线连接，进而使换电电池簇的电能流动到系统中，或使系统其他设备所产生的电能流动到换电电池簇中。

23、在可选的实施方式中，所述换电储能子系统还包括直流高压回路，其中，所述dc/dc变流单元通过所述直流高压回路与所述换电电池簇连接。

24、在本可选的实施方式中，通过直流高压回路，能够将dc/dc变流单元输出的电流输入到换电电池簇。

25、在可选的实施方式中，所述换电储能子系统还包括热管理子系统、冷却管路，其中，所述冷却管路与所述换电电池簇连接，所述热管理子系统用于使所述冷却管路对所述换电电池簇进行冷却。

26、在本可选的实施方式中，通过热管理子系统和冷却管路，能够对换电电池簇进行冷却。

27、第二方面，本发明提供一种充换电方法，所述方法应用于如前述实施方式任一项所述的充换电能源系统，其中，所述方法包括：

28、当系统时间为位于第一时间段内时，控制电网子系统向超级充电子系统输出电能，或控制所述电网子系统向换电储能子系统或直流储能子系统输出电能；

29、当所述系统时间为位于第三时间段内时，控制所述光伏发电子系统和所述直流储能子系统及所述换电储能子系统向所述电网子系统输出电能，和控制所述光伏发电子系统、所述换电储能子系统和所述直流储能子系统向所述超级充电子系统输出电能；

30、当所述系统时间为位于第五时间段内时，控制所述光伏发电子系统、所述换电储能子系统和所述直流储能子系统向所述电网子系统输出电能，同时，控制所述光伏发电子系统、所述换电储能子系统和所述直流储能子系统向所述超级充电子系统输出电能。

31、本申请第二方面的方法通过以上步骤，能够在不同时间段，采用不同的电能流动策略调控电能流动，从而降低电价波动。

技术特征：

1.一种充换电能源系统，其特征在于，包括：电网子系统、直流储能子系统、光伏发电子系统、超级充电子系统、换电储能子系统、能源调控管理子系统、直流高压母线；

2.如权利要求1所述的充换电能源系统，其特征在于，所述电网子系统包括配用电变压器、用电低压侧380v交流子系统，其中，所述用电低压侧380v交流子系统与所述配用电变压器连接。

3.如权利要求2所述的充换电能源系统，其特征在于，所述直流储能子系统包括储能变流器、储能电池子系统，其中，所述储能变流器与所述用电低压侧380v交流子系统连接，并与所述直流高压母线连接；

4.如权利要求1所述的充换电能源系统，其特征在于，所述超级充电子系统包括充电变换器、第一充电桩和第二充电桩，其中，所述充电变换器与所述直流高压母线连接，所述第一充电桩和所述第二充电桩均与所述充电变换器连接。

5.如权利要求1所述的充换电能源系统，其特征在于，所述光伏发电子系统包括光伏面板和光伏变换器，其中，所述光伏面板与所述光伏变换器连接，所述光伏变换器还与所述直流高压母线连接。

6.如权利要求1所述的充换电能源系统，其特征在于，所述系统还包氢储能子系统，所述氢储能子系统与直流高压母线连接；

7.如权利要求1所述的充换电能源系统，其特征在于，所述换电储能子系统包括由多个车用动力电池箱体组成的换电电池簇、dc/dc变流单元，其中，所述dc/dc变流单元与所述直流高压母线连接，所述dc/dc变流单元与所述换电电池簇连接。

8.如权利要求7所述的充换电能源系统，其特征在于，所述换电储能子系统还包括直流高压回路，其中，所述dc/dc变流单元通过所述直流高压回路与所述换电电池簇连接。

9.如权利要求7所述的充换电能源系统，其特征在于，所述换电储能子系统还包括热管理子系统、冷却管路，其中，所述冷却管路与所述换电电池簇连接，所述热管理子系统用于使所述冷却管路对所述换电电池簇进行冷却。

技术总结
本申请提供一种充换电能源系统，其中，充换电能源系统，包括：电网子系统、直流储能子系统、光伏发电子系统、超级充电子系统、换电储能子系统、能源调控管理子系统、直流高压母线；电网子系统、直流储能子系统、光伏发电子系统、超级充电子系统、换电储能子系统和能源调控管理子系统均与直流高压母线连接；能源调控管理子系统与电网子系统、直流储能子系统、光伏发电子系统、超级充电子系统和换电储能子系统通信连接。本申请能够实现光伏、储能、充电、换电一体化融合，进而使电能耦合流动，从而提高电能的利用率。另一方面，本申请能够降低电网电价的波动。

技术研发人员：喻皓,蒋伟
受保护的技术使用者：广汽埃安新能源汽车股份有限公司
技术研发日：20221031
技术公布日：2024/1/11