本发明涉及供电领域,尤其是一种利用路灯箱设置充电桩的供电方法及装置。
背景技术:
随着我国能源结构转型升级步伐加快,全社会用电量增幅逐年放缓,节能减排的国内外压力迅速增大,原有的粗放式能源发展模式和高排放状态难以为继。电源结构的低碳化意味着必须接入大量出力不稳定的风电、光伏发电电源。能源消费模式也在发生变化,尽管用电总量增长有所减缓,但随着居民用电量的增长、空调等大功率负荷的增加,加大了峰谷差距。
来自源、荷两端的功率大幅波动的压力正随着发、用电新模式的蓬勃发展而不断加剧,已经导致了弃风、弃光等电网充裕性问题,未来还可能直接威胁供电可靠性,导致局部甚至大面积供电的间歇性中断。
从需求侧解决上述问题的途径包括释放需求弹性、引入多样化售电机制、建立可中断负荷储备以及部署分布式储能容量。其中发展分布式储能并不需要改变用户的用电习惯,是一种极具前景的技术手段,发展储配一体的主动微、配电网对于充分利用现有需求侧闲置资源、支撑电动汽车充电等新型用电方式、节省配网改造投资、提高用户抵御停电能力、激发围绕智能电网技术的新型商业模式都具有关键和不可替代的作用,是一项革命性的技术。
同时电动汽车在不断发展,充电慢和充电难成为电动汽车发展的瓶颈,而建设快速充电站又需要解决建站土地问题,电网增容等问题。现在业界建设直流快速充电网络的主要解决方案是:电网公司架设专用供电线路和变压器,运营商安装直流快速充电桩设备。该方案存在在城市电网中额外增加容量很困难,专用变压器设备成本高,新架设供电线路的成本高等问题。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种利用路灯箱设置充电桩的供电方法及装置。通过蓄电池提前存储电网供电时多余的电量,在电网停电情况下,及时给负载供电,提高用户抵御停电能力。
本发明采用的技术方案如下:
一种利用路灯箱设置充电桩的供电方法包括:
步骤1:处理器监控电网供电状态及蓄电池储能情况,并根据电网供电状态及蓄电池储能情况控制低压开关通断,进而通过电网供电电路和/或储能电路给负载供电;控制器检测到负载需电量超过电网和/或蓄电池的供电量时,控制器切断部分负载工作;
步骤2:电网供电电路通过变压器将电网高电压值转换为低电压值,并与通断器输入端连接;
步骤3:通断器通过处理器控制通断器控制端,进而控制通断器输入端与通断器输出端连通状态;通断器输出端通过低压补偿柜与储能电路、负载连接;
步骤4:电网供电且控制器检测负载未过载情况发生时,处理器控制通断器控制端闭合,则进而通过电网供电电路给储能电路进行供电;同时电网供电电路给负载供电;当电网不供电且控制器检测负载未过载情况发生时,则控制器控制通断器控制端断开,则储能电路对负载供电。
进一步的,所述电网供电电路包括变压器以及低压补偿柜,所述变压器与低压开关输入端连接,低压补偿柜输入端与低压开关输出端连接;负载通过交流母线与低压补偿柜输出端连接。
进一步的,所述储能电路包括蓄电池以及双向逆变器,处理器与蓄电池以及双向逆变器控制端连接;逆变器一端口与蓄电池连接;双向逆变器另一端口语低压补偿柜输出端、负载连接。
进一步的,所述步骤4具体包括:
步骤41:当电网正常工作且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,则通过变压器将电网电压转换为低压值的三相交流电;同时控制器控制低压开关导通,控制充电桩启动;则电网通过电压器后给路灯及充电桩充电;同时控制器控制双向逆变器将变压器输出的三相交流电压进行整流后,向蓄电池充电;
步骤42:当电网停电且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,控制器控制低压开关断开,然后控制器控制逆变器以及蓄电池,则蓄电池通过双向逆变器将释放的直流电逆变成为交流电;同时控制器控制充电桩开始工作,然后控制器控制通过双向逆变器的蓄电池给路灯及充电桩供电。
进一步的,所述负载包括n个路灯及m个充电桩;n和m均大于等于1。
一种利用路灯箱设置充电桩的供电装置包括:
处理器监控电网供电状态及蓄电池储能情况,并根据电网供电状态及蓄电池储能情况控制低压开关通断,进而通过电网供电电路和/或储能电路给负载供电;控制器检测到负载需电量超过电网和/或蓄电池的供电量时,控制器切断部分负载工作;
电网供电电路,用于通过变压器将电网高电压值转换为低电压值,并与通断器输入端连接;
通断器,用于通过处理器控制通断器控制端,进而控制通断器输入端与通断器输出端连通状态;通断器输出端通过低压补偿柜与储能电路、负载连接;
储能电路,用于电网供电且控制器检测负载未过载情况发生时,处理器控制通断器控制端闭合,则进而通过电网供电电路给储能电路进行供电;同时电网供电电路给负载供电;当电网不供电且控制器检测负载未过载情况发生时,则控制器控制通断器控制端断开,则储能电路对负载供电。
进一步的,所述电网供电电路包括变压器以及低压补偿柜,所述变压器与低压开关输入端连接,低压补偿柜输入端与低压开关输出端连接;负载通过交流母线与低压补偿柜输出端连接。
进一步的,所述储能电路包括蓄电池以及双向逆变器,处理器与蓄电池以及双向逆变器控制端连接;逆变器一端口与蓄电池连接;双向逆变器另一端口语低压补偿柜输出端、负载连接。
进一步的,所述储能装置供电具体过程是:
当电网正常工作且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,则通过变压器将电网电压转换为低压值的三相交流电;同时控制器控制低压开关导通,控制充电桩启动;则电网通过电压器后给路灯及充电桩充电;同时控制器控制双向逆变器将变压器输出的三相交流电压进行整流后,向蓄电池充电;
当电网停电且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,控制器控制低压开关断开,然后控制器控制逆变器以及蓄电池,则蓄电池通过双向逆变器将释放的直流电逆变成为交流电;同时控制器控制充电桩开始工作,然后控制器控制通过双向逆变器的蓄电池给路灯及充电桩供电。
进一步的,所述负载包括n个路灯及m个充电桩;n和m均大于等于1。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、通过对蓄电池实时监控获取其电量情况,对负载的充电桩进行有效控制,避免出现过负载情况。
2、通过电网在给负载供电时,将冗余电量储备在蓄电池中,防止电网断电情况时,无法对负载充电情况的发生。
3、通过处理器控制低压开关智能控制电网供电或者蓄电池供电。
4、并在原有路灯箱结构基础上,增加蓄电池、双向逆变器以及充电桩灯结构,在电网停电情况下,及时给负载供电,提高用户抵御停电能力。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是三个路灯及三个充电桩的原理框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明相关说明:
1.变压器将电网高压值转换为低压侧的400V为三相交流电的低压值;
2.双向逆变器是由6个IGBT组成的逆变桥,可以将交流电整流成直流电,或将直流电逆变成交流电。
3、低压开关是三相开关。
步骤1:处理器监控电网供电状态及蓄电池储能情况(是本领域技术人员都知道的现有技术手段),并根据电网供电状态及蓄电池储能情况控制低压开关通断,进而通过电网供电电路和/或储能电路给负载供电;控制器检测到负载需电量超过电网和/或蓄电池的供电量时,控制器切断部分负载工作;
步骤2:电网供电电路通过变压器将电网高电压值转换为低电压值,并与通断器输入端连接;
步骤3:通断器通过处理器控制通断器控制端,进而控制通断器输入端与通断器输出端连通状态;通断器输出端通过低压补偿柜与储能电路、负载连接;
步骤4:电网供电且控制器检测负载未过载情况发生时,处理器控制通断器控制端闭合,则进而通过电网供电电路给储能电路进行供电;同时电网供电电路给负载供电;当电网不供电且控制器检测负载未过载情况发生时,则控制器控制通断器控制端断开,则储能电路对负载供电。
其中电网供电电路包括变压器以及低压补偿柜,所述变压器与低压开关输入端连接,低压补偿柜输入端与低压开关输出端连接;负载通过交流母线与低压补偿柜输出端连接。储能电路包括蓄电池以及双向逆变器,处理器与蓄电池以及双向逆变器控制端连接;逆变器一端口与蓄电池连接;双向逆变器另一端口语低压补偿柜输出端、负载连接。
步骤4具体包括:
步骤41:当电网正常工作且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,则通过变压器将电网电压转换为低压值的三相交流电;同时控制器控制低压开关导通,控制充电桩启动;则电网通过电压器后给路灯及充电桩充电;同时控制器控制双向逆变器将变压器输出的三相交流电压进行整流后,向蓄电池充电;
步骤42:当电网停电且控制器检测路灯及充电桩未过载情况发生时,控制器控制低压开关断开,然后控制器控制逆变器以及蓄电池,则蓄电池通过双向逆变器将释放的直流电逆变成为交流电;同时控制器控制充电桩开始工作,然后控制器控制通过双向逆变器的蓄电池给路灯及充电桩供电。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。