光伏微网电动汽车充换电站建设方案

1光伏微网电动汽车充换电站建设方案珠海泰坦科技股份有限公司(注册资金贰亿元)是在香港上市的中国泰坦能源技术集团有限公司(香港上市代码：2188)下属全资公司，成立于1992年，主要从事功率电子，自动控制、新能源、节能增效等领域的产品开发、制造和营销，为电力、铁路、通信、石化、冶金、航空航天等领域提供高性能产品和服务的高科技企业，是国内最早从事高频开关电源技术应用的专业厂家之一，在电动汽车充电技术、开关电源技术及电源类产品销售方面一直名列前茅，现有员工520人，60%为专业技术人员，其中博士7人，硕士36人。自2005年受美国AV公司委托开发产品开始，“泰坦”一直在专注着围绕电动汽车充换电设备的技术开发、产品研制及现场应用，逐步形成了交直流充电桩、分箱式充电系统、整车式充电系统、单机大功率充电系统、变流器、储能系统、微网系统、并网逆变系统等诸多体化封装结构技术”等具有自主知识产权的先进技术，其中部分为国家专利技术。基于先进的专业技术、强大的个性化产品开发能力、丰富的生产经验、成熟的工程服务总承包、设备提供、提供设计、施工建设项目近五十个，近万台/套设备在运行。“泰坦”原意奉献绵薄之力，积极投身于“新能源”领域的建设，以促进能源的“绿色”利用、社会的健康持续发展，期待您的合作!选择“泰坦”的N个理由——●产品研发、生产及应用经验丰富——国内高频开关电源技术的先行者、二十年功率电子产品的研发生产及应用、八年电动汽车充电设施的研发生产及应用●产品种类齐全，“充、换、储、放”方案实施完善——包括“充、换、储、放”四大方面的任意组合，达到不同的技术要求，体现项目特色。●性能稳定、实施经验丰富、运行时间长——基本参与了国内至今为止所有重点或大型电动汽车充放电站项目，如：2008北京奥运会示范站、2009年上海世博会示范站、2010年广州亚运会示范站、山东临沂焦庄等五站、山东青岛薛家岛、北京高安屯等六站、辽宁、宁夏、江苏、四川、广西、香港等多地近五十个项目，地域覆盖东北、西北、西南、华中、华东、及南方等全国大部份区域。与其他公司产品的有机组合、工程实施的全面配合等服务。2三、三、充换电站架构配电屋控微网交流母线充电监控视顺监控车朝监控多向变流系统后台监护系统分箱式充电机锗能系统光伏系统充电惊保障。四、前端配电部分3配电部分的设计要求主要根据整个充换电站的负荷功率、预估谐波及无功补偿量进行设计的。1)变压器容量选择充电负荷=(充电机总输出功率/变压器效率/线路及无功损耗)×充电机同时利用系数其中：变压器效率：0.9线路及无功损耗：0.85充电机同时利用系数根据实际使用情况估算其他负荷：换电设备、电池维护设备负荷，照明、空调等其他设备用电负荷。总负荷(kVA)=充电负荷十其他负荷考虑变压器负荷裕量，主变负载率一般选取在0.8左右，依此选择合适容量的变压器。2)无功补偿计算为了确保电网电能质量和电力系统的安全、经济运行，采用无功补偿装置在低压母线集中补偿。无功补偿容量与用电设备功率因数有关。无功补偿计算方法：设负荷为PKW,补偿前的功率因数为cosal,补偿后的功率因数为cosa2根据三角函数，求出功率因数角al和a2补偿前的无功功率Q1=P1*tan补偿后的无功功率Q2=Pl*tan则补偿容量Q=Q1-Q2=P1*(tan原理：补偿前后无功功率的变化量就是所需补偿的无功容量。五、整车充电部分5.1整车充电简介充电系统的主要功能是为电动汽车动力电池组充电，提供充电机的运行参数和诊断信主要包括充电机柜、APFC有源滤波柜(若充电模块自带APFC则可不需加此设备)。充电部分的设计规则为满足电动车不同的充电方式及根据当地的实际电动车数量规模设计相对应的充电接口数量。5.2充电设备类型(1)整车直流充电机及直流充电桩4由整车式直流充电机及直流充电桩组成直流充电系统对非车载充电机小型电动车进行快速充电。(2)交流充电桩直接对车载充电机的小型电动车进行充电，交流充电桩分为固定式交流充电桩、便携式交流充电桩、壁挂式交流充电桩三种类型。5.3相关设备介绍：5.3.1、TQCC型整车式充电系统1)产品用途TQC系列电动汽车充电电源模块是我公司为充电站、换电站等场所设计制造的多功能、智能型高频开关充电电源模块，它与TQC-I系列微机监控装置一起组成《TQCC型电动汽车非车载充电系统》,TQCC型整车式充电系统适用于充、换电站中作为电动汽车非车载整车充电设备。2)产品组成及特点成，配置灵活，控制方式简单，可满足各种充电模式。3)产品图片(见右图)5.3.1.2技术参数技术指标输入电压AC380V±15%三相交流输入频率直流输出电压最大输出功率单模块功率最大模块并联数(N)稳压精度稳流精度纹波系数功率因数≥0.99(外置APFC)不均流度冷却方式强迫风冷通讯方式RS232/485/CAN可选柜体尺寸(高x宽x深mm)1)产品用途2)产品组成及特点3)产品图片5.3.2.2术参数输入电压参照车充模块技术参数输出电压参照车充模块技术参数功率按用户需求灵活配置显示7”TFTLCD彩色触摸屏通讯接口1个CAN通讯接口、无线通讯接口可选计费接口支持RFID卡、IC卡、CPU卡等防护等级运行温度存储温度通讯方式RS232/485/CAN可选1)产品用途本产品将充电机、充电接口、人机交互界面、通信、计费等部分集2)产品组成及特点56计量单元、执行机构和户外柜体等部分组成。具有防水、防尘、安装调试方便、功能全面等特点。3)产品图片(见右图)5.3.3.2技术参数输入电压AC380V±15%三相直流输出电压单柜输出功率功率因数充电稳压精度充电稳流精度纹波系数显示设备7”TFTLCD彩色触摸屏充电接口1个计费接口支持RFID卡、IC卡、CPU卡等冷却方式强迫风冷防护等级通信接口CAN、RS485、以太网口柜体尺寸(高x宽x深1)产品用途交流充电桩用于为带有车载充电机的小型电动汽车进行交流充电。2)产品组成及特点由监控器、电度计量单元、读卡器、打印机(可选)、人机交互界面、通信模块及充电接口、执行机构和户外柜体等部分组成。具有安装调试方便、运行维护简单、保护功能完善等特点。3)产品图片(见右图)5.3.4.2技术参数输入电压AC380V±15%(三相四线制)或AC220V输出电压输出电流显示7”TFTLCD彩色触摸屏充电接口1个或2个7通讯接口1个CAN通讯接口、无线通讯接口可选计费接口支持RFID卡、IC卡、CPU卡等防护等级运行温度存储温度通讯方式RS232/485/CAN可选1)产品用途壁挂式充电桩用于为带有车载充电机的小型电动汽车进行交流充电。2)产品组成及特点由监控器、电度计量单元、读卡器、人机交互界面、通信模块及充电接口、执行机构和户外桩体等部分组成。具有安装调试方便、运行维护简单、保护功能完善等特点。3)产品图片(新开发产品图片暂无)输入电压AC220V单相输出电压输出电流16A~32A(按用户需求灵活配置)显示设备128*64液晶屏充电接口1个计费接口支持RFID卡、IC卡、CPU卡等防护等级运行温度存储温度通讯方式5.3.6便携式交流充电桩1)产品用途便携式充电桩用于为带有车载充电机的小型电动汽车进行移动应急交流充电。2)产品组成及特点由监控器、充电接口、执行机构和等部分组成。具有携带方便、运行维护简单等特点。3)产品图片(新开发产品图片暂无)输入电压AC220V单相8输出电压输出电流16A~32A(按用户需求灵活配置)显示设备充电接口1个防护等级运行温度存储温度通讯方式RS232/485/CAN可选六、分箱换电部分充电平台充电平台充电机配电柜充电线至充电监控系统NNL96.3相关设备介绍带APFC的TEV系列充电机、外置APFC的TQC系列充电机。1)产品用途TQC系列电动汽车充电电源模块是泰坦公司根据各种电动汽车快速充电的需要开发的新一代电源产品。TQC系列分箱式充电机适用于充、换电站中作为分箱电池组充电的充电设备。2)产品组成及特点由充电电源模块及柜系统组成，可外置APFC。具有体积小，重量轻，效率高等特点。3)产品图片交流输入电压AC380V±15%三相交流输入频率直流输出电压单模块最大输出功率输入欠压/回差欠压值<300VAC/回差值<323VAC输入过压/回差欠压值>460VAC/回差值>437VAC稳流精度稳压精度纹波系数整机效率功率因数≥0.99(外置APFC)单柜最大配置模块数量10台工作环境温度工作环境湿度整机噪声通信接口柜体尺寸(高x宽x深mm)6.3.2TEV系列分箱式充电机2.1产品概述1)产品用途TEV系列分箱式充电机是泰坦公司根据各种电动汽车快速充电换电站中作为分箱电池组充电的充电设备。2)产品组成及特点由鼠笼式充电机及柜系统组成，充电机自带APFC,功率因数高达0.99以上。3)产品图片6.3.2.2技术参数输入电压输出电压单机输出功率纹波系数稳流精度稳压精度≤土0.5%功率因数效率显示128x64LCD屏通讯接口RS485、CAN通讯接口单柜最大配置模块数6台柜体尺寸(高x宽x深mm)七、光伏部分7.1光伏部分简介光伏部分主要是在微网直流侧提供新的电源，充分利用充换电站中屋顶等适宜与安装光伏部分的闲置场地。太阳能为可再生能源，可持续利用，同时光伏系统的接入可以减少对传统能源的利用，从而减少污染气体的排放。光伏系统主要由太阳能电池组件、汇流箱、高低压配电柜、逆变器、隔离升压变压器等1)产品用途2)产品组成及特点3)产品图片7.3.1.2术参数高压侧电压低压侧电压最大输出功率单模块输出最大功率单柜最大配置模块数量8台稳压精度稳流精度纹波系数功率因数柜体尺寸(高x宽x深mm)八、储能部分8.1储能部分简介储能部分主要作用有三点：1)对数目庞大的汽车电池进行梯次利用，充分挖掘汽车电池的能效；2)对电网可起到削峰填谷及无功补偿作用；3)一定程度减小充换电站配电容量的作用。储能系统主要由储能电池、电池管理器、储能充放电机(根据储能电池不同可选)、高低压开关柜、隔离升压变压器、双向换流器等组成。储能系统的设计主要是依据负载的用电需求设计的。如有光伏并网部分同时考虑光伏系统，优化光伏发电的电能使用，同时使光伏电能实现平滑并网。8.2系统拓扑图8.3相关设备介绍8.3.1.1品概述1)产品用途储能充/放电机用于在储能系统中作为对储能电池进行充、放电的变流装置。2)产品组成及特点由储能充/放电机模块及柜系统组成。具有能量利用率高、控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点。3)产品图片8.3.1.2术参数高压侧电压低压侧电压DC150-最大输出功率单模块输出最大功率单柜最大配置模块数量8台稳压精度稳流精度纹波系数功率因数柜体尺寸(高x宽x深mm)1)产品用途泰坦TBMS系列电池管理系统是我公司最新研发的一代BMS产品，专门用于在储能系统中对储能电池进行实时监控及充放电管理。2)产品组成及特点由采集单元和主控/显示单元组成。具有功能完善、检测精度高等特点。3)产品图片采集单元主控单元8.3.2.2技术参数主机采集单元供电电源供电电源电压测量范围及精度电压测量范围及精度电流测量范围及精度-300A-+300A,≤士最大检测周期SOC估算精度检测电池只数28节正负极对地绝缘监测温度检测路数精度6路，≤±1℃通信口2路CAN,1路RS485风扇控制1路(可驱动DC24V/0.15A风扇6通信口2路CAN,1路RS485运行温度运行温度九、微网部分9.1微网部分简介由上述的光伏部分的逆变器及储能部分的双向换流器组成多向换流系统构成微网的核心组成部分。整体拓扑设计为共直流母线形式，可以保证在电网掉电时整个充换电站的换电设备、电池维护设备负荷，照明、空调等其他设备用电负荷供电不出现中断。从而保证整个系统有序可靠运行。9.2系统拓扑隔离变压器双向换流器隔离变压器双向换流器逆变器1)产品用途TPCS系列双向变流器是泰坦公司根据储能电站的需要光伏、微网系统中作为与公共电网之间相连的直流—交流、交流—直流的双向变流装置。2)产品组成及特点由IGBT变流装置、交/直流滤波器、软启动器、监控器、隔离变压器、保护装置等部份组成。具有电网峰谷调节、提高电网质量，以及新能源接入等功能特点。3)产品图片9.3.1.2技术参数电压范围(Vdc)额定功率(kVA)充电稳压精度充电稳流精度纹波系数交流侧交流电压(Vac)允许频率范围(Hz)总电流谐波畸变率<5%(50%负载以上)充电功率因数≥0.98(半载以上)放电输出功率因数交流过载能力110%,过载10分钟；120%,过载1分钟效率≥95%(半载以上)功能低电压穿越、反孤岛效应检测冷却方式风冷噪音防护等级通信接口RS232/485/CAN/以太网接口柜体尺寸(高x宽x深mm)微网控制器作为储能并网系统的监测管理单元，承担着与上位机及各装置(储能充放电机、双向变流器、逆变器)之间的通信、监控、管理等功能，是整个控制系统的核心。用户可通过微网控制器自由设定各装置的运行参数，同时微网控制器也是各装置运行状态的显示TLCD070-C微网控制器：功率：≤10W显示屏：7”彩色触摸液晶屏通信接口：2*RS485、2*CAN、2个以太网口充电站监控系统包括：配电监控系统、充电监控系统、视频监控系统、车辆监控系统、1)配电监控系统配电监控系统主要由信息采集终端、串口服务器、配电监控服务器等组成。串口服务器将配电柜电表485通讯信息整合后，通过以太网交换机传输给配电监控服务器。配电监控信息有：开关状态、交流进线电压、电流、配变有功功率、无功功率、有功电量、功率因数系统拓扑图采集终端1采集终端2串口服务器采集终端n以太网交换机配电监控服务器2)充电监控系统计充电量、单次充电量、充电时间等)、电池状态(电池连压、输入欠压、输出过流、内部过温、电池极性反接等)光通讯光通讯光端机服务器端光端机证通网太以以太网交换机充电机组充电机组充电机组充电机组3)视频监控系统视频监控主要由前端视频监控设备、通讯线缆、及后台系统三部分组成。前端视频监控设备：摄像前端含摄像机、镜头、云台、译码驱动器及其它接口设备。摄像前端分布各监控点，可采用活动前端或固定前端，各摄像机图像全部传送到监控室主要包括摄像机、云台、译码器、防护罩等设备，实现视频信息的采集，通过云台、译码器实现对摄像机的全方位控制及镜头、光圈控制。考虑到夜间环境较暗的情况，摄像机均采用带红外自动补光的方式，能保证夜间有较为清晰的图像。后台系统：后台系统由硬盘录像机、计算机及软件系统组成。硬盘录像机通过视频线连接到前端的各摄像机，实时控制和采集摄像机数据。视频监控系统可同时进行多路录像，录像参数可根据不同要求进行设置。数字硬盘录像机的报警时有告警联动功能和自动启动录像功能。录像具备回放功能，回放能够达到实时并且不影响录像；并可通过数据库，实现历史图像存储与查询。系统拓扑设备n#视须线制线神频线..视频线以太网线以太网交换机设备1#设备2