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      一種電動車停車場的充電系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:11257966閱讀:453來源:國知局
      一種電動車停車場的充電系統(tǒng)的制造方法與工藝
      本發(fā)明屬于電動車充電領(lǐng)域,尤其涉及一種電動車停車場的充電系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      :目前,國內(nèi)現(xiàn)有的充電模式主要有以下四種:1.整車進(jìn)站即充模式:每輛車按照發(fā)車序列運(yùn)行幾次后,即可進(jìn)行充電,將已消耗電能全部補(bǔ)充完畢;充電結(jié)束后,再重新進(jìn)入發(fā)車序列開始營運(yùn)。整車集中充電模式。每輛車按照發(fā)車序列運(yùn)行幾次后完成當(dāng)日營運(yùn),此時將車停放至充電樁待谷期進(jìn)行一次性、長時間充電,將已消耗電能全部補(bǔ)充完畢,次日再投入營運(yùn)。整車進(jìn)站補(bǔ)電及充電結(jié)合模式。每輛車按照發(fā)車序列運(yùn)行幾次后,進(jìn)入充電站補(bǔ)電,但不必將已消耗電能全部補(bǔ)滿,補(bǔ)電計(jì)量以再運(yùn)行次數(shù)所需的電能為衡量標(biāo)準(zhǔn),完成一定次數(shù)的運(yùn)行后,將車輛停場,進(jìn)行夜間谷期的集中充電。蓄電池更換模式。車輛按照發(fā)車序列運(yùn)行幾次后,進(jìn)入換電站,將已消耗的電池拆下,更換一組滿電電池,即可進(jìn)入下一輪發(fā)車序列。換下的電池被安排在白天輪流充電或者夜間一次性集中充電。但該模式不但建設(shè)成本高,且電池與車輛接觸點(diǎn)不穩(wěn)定,故障率高。在上述的幾種方案中,有一個共同的特點(diǎn),就是對充電樁的數(shù)量要求高、所建充電站占地面積大、谷期利用率有限,尤其對夜間停場車輛的集中充電效率無法得到有效的提升,導(dǎo)致企業(yè)建立充電站的成本加大,充電站谷峰效率低,所投入的建設(shè)成本及后期運(yùn)營成本無法發(fā)揮最大效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種電動車停車場的充電系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有技術(shù)對充電樁的數(shù)量要求高、所建充電站占地面積大、谷期利用率有限的問題,尤其對夜間停場車輛的集中充電效率無法得到有效的提升,導(dǎo)致企業(yè)建立充電站的成本加大,充電站谷峰效率低,所投入的建設(shè)成本及后期運(yùn)營成本無法發(fā)揮最大效率。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種電動車停車場的充電系統(tǒng),所述充電系統(tǒng)包括主充電樁、從充電樁及若干充電槍,所述從充電樁電性連接所述主充電樁,若干所述充電槍分別設(shè)置于所述主充電樁及所述從充電樁上,所述從充電樁電性連接所述主充電樁。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述充電系統(tǒng)還包括若干從充電樁,若干所述從充電樁電性連接同個所述主充電樁,若干所述充電槍分別連接若干所述從充電樁。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述充電系統(tǒng)包括若干主充電樁,當(dāng)若干所述主充電樁各電性連接一個所述從充電樁時,若干所述主充電樁數(shù)量等于若干所述從充電樁,若干所述主充電樁及若干所述從充電樁分別連接一個所述充電槍;當(dāng)若干所述主充電樁分別電性連接一個或多個所述從充電樁時,若干所述主充電樁數(shù)量小于若干所述從充電樁,若干所述主充電樁及若干所述從充電樁分別連接一個所述充電槍。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述主充電樁及從充電樁呈分支式排列。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述主充電樁及若干所述從充電樁呈對置式排列。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述主充電樁及若干所述從充電樁呈“l(fā)”型排列。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:若干所述主充電樁及若干所述從充電樁呈括覆蓋式排列。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述主充電樁設(shè)置于與其電性連接的所述從充電樁的中心位置。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中涉及到的充電系統(tǒng),靈活布局,結(jié)合場地、車數(shù)、線路、運(yùn)營等要素特點(diǎn),不僅能高效結(jié)合利用各時段進(jìn)行充電,還能集中緩解場站、建樁、人工等諸多壓力的解決方案,節(jié)省成本。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電系統(tǒng)主視圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的分支式分布圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的對置式分布圖;圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的覆蓋式分布圖;圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的谷電利用率比例圖;圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的車樁比例圖;圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的日均電價比例圖;圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的大工業(yè)各時段電價比例圖;圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)際節(jié)省示意圖;圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電樁需求比例圖;圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電樁占地面積需求比例圖。具體實(shí)施方式附圖標(biāo)記:1-主充電樁2-從充電樁3-充電槍。如圖1及圖2所示,本充電系統(tǒng)包括主充電樁1、從充電樁2及若干充電槍3,所述從充電樁2電性連接所述主充電樁1,若干所述充電槍3分別設(shè)置于所述主充電樁1及所述從充電樁2上,本發(fā)明采用將充電樁拆分成一個主充電樁、一個從充電,相互配合的方法,來擴(kuò)大充電的面積,且充電樁不再獨(dú)立分區(qū)建設(shè),以減少占地面積,使得停車場中可以同時容納更多的車輛進(jìn)行充電,將充電區(qū)域與停車場緊密結(jié)合,提高效率。如圖1及圖3所示,所述充電系統(tǒng)還包括若干從充電樁2,本發(fā)明的主充電樁1還可以同時配合多個從充電樁2進(jìn)行充電,若干所述從充電樁2電性連接同個所述主充電樁1,若干所述充電槍3分別連接若干所述從充電樁2,在電壓允許的情況下,可以直接通過一個主充電樁1帶動多個從充電樁2對車輛進(jìn)行充電,本發(fā)明的充電系統(tǒng)只能允許主充電樁1或某個從充電樁2進(jìn)行充電操作,當(dāng)停車場規(guī)模較小,充電車輛較少,可以使用一個主充電樁1帶動多個從充電樁2的模式進(jìn)行充電,減小安裝成本與占地面積,同時還能保證充電效率。如圖1及圖4所示,當(dāng)本發(fā)明面對的停車場規(guī)模較大,充電車輛較多時,可以使用多個主充電樁1配合多個從充電樁2的模式進(jìn)行充電,所述充電系統(tǒng)包括若干主充電樁1,當(dāng)若干所述主充電樁1各電性連接一個所述從充電樁2時,若干所述主充電樁1數(shù)量等于若干所述從充電樁2,若干所述主充電樁1及若干所述從充電樁分別連接一個所述充電槍3;當(dāng)若干所述主充電樁1分別電性連接一個或多個所述從充電樁2時,若干所述主充電樁1數(shù)量小于若干所述從充電樁2,若干所述主充電樁1及若干所述從充電樁分別連接一個所述充電槍3,通過設(shè)立多個主充電樁1與從充電樁2進(jìn)行配合,可以實(shí)現(xiàn)同時對多輛汽車同時進(jìn)行充電操作,保證充電效率。本發(fā)明通過調(diào)整主充電樁1及從充電樁2的位置關(guān)系,包括了以下三種排列方式:如圖2所示,為分支式排列,獎所述主充電樁1及所述從充電樁2電性連接,所述主充電樁1及所述從充電樁2各自為其垂直方向上的車輛進(jìn)行充電,這種排列方式適用于車輛按車道排列停場,單進(jìn)單出模式的停車場,且車道之間具備建樁或建槍的隔離帶。該布置形式主要針對于狹長型、通道型場站,根據(jù)車輛行駛通道進(jìn)行分支布局,優(yōu)點(diǎn)在于充電槍3覆蓋范圍較大,分支可根據(jù)位置擴(kuò)展,優(yōu)選的,還可以預(yù)留出一條車道,為即停即走的車輛進(jìn)行電量補(bǔ)充。如圖3所示,為對置式排列,所述主充電樁1及若干所述從充電樁2呈直線排列,所述主充電樁1及若干所述從充電樁2各自為其垂直方向上的汽車進(jìn)行充電,該布置形式適用于大型綜合場站,場站面積大,車輛停場可以排列式布局。其優(yōu)勢在于布點(diǎn)規(guī)范,充電有序,電路總線布局簡單;為了適應(yīng)更多不同的場合,和可以將所述主充電樁1及若干所述從充電樁2呈“l(fā)”型排列,以覆蓋更廣的充電面積,提高充電效率。如圖4所示,為覆蓋式排列,若干所述從充電樁2電性連接若干所述主充電樁1,所述主充電樁1及所述從充電樁2各自匹配一個停車位,適用于面積大、停場擁擠的場站。其優(yōu)勢在于可充分利用場站內(nèi)的空余面積布局充電槍3,最大化解決場內(nèi)車輛充電,較適合柔性夜間充電,通過柔性充電進(jìn)一步提升充電效率,節(jié)省人工和谷期充電時間。在上述的幾種排列方式中,為了減少電能在傳動的過程中發(fā)生的損耗,降低充電成本,應(yīng)當(dāng)將主充電樁1設(shè)置于所述從充電樁2的中心位置。因?yàn)橛秒姼叻迤?,充電成本較高,本發(fā)明可以等停車位停滿之后,等待用電低谷期時統(tǒng)一集中充電,減少了充電成本,本發(fā)明中,還預(yù)留了即停即走車道,當(dāng)車輛電量不足時,可以進(jìn)入到即停即走車道中進(jìn)行充電,充電完畢后離開,不影響其他車輛充電。本發(fā)明在深圳公交車上已經(jīng)開始試驗(yàn),縱觀上述幾種方案的成本控制,本發(fā)明在深圳全面電動化的進(jìn)程中,每年可為深圳市帶來間接經(jīng)濟(jì)效益至少20億以上。本發(fā)明帶來的技術(shù)革新,在深圳市乃至全國日后全面推進(jìn)公交電動化的進(jìn)程中都具有先驅(qū)之決定作用,不可替代,且不可或缺,具體效益入下表。表1溢出經(jīng)濟(jì)效益項(xiàng)目深圳巴士集團(tuán)節(jié)約深圳市公交行業(yè)節(jié)約場站成本(萬元)10000+25600+充電樁成本(萬元)43000+110000+充電人工費(fèi)(萬元)4950+15000+車輛充電費(fèi)(萬元)17000+45000+合計(jì)(萬元)64950+195600+按照傳統(tǒng)充電模式,充電樁依墻而建,充電車輛輪流挪車充電,營運(yùn)生產(chǎn)受充電安排和續(xù)航里程的制約,須在營運(yùn)期間安排充電,對高峰期出車率、車輛發(fā)車間隔、營運(yùn)服務(wù)質(zhì)量,以及因夜間挪車充電所引發(fā)的安全隱患都帶來極大的影響,對營運(yùn)生產(chǎn)帶來顛覆性的影響。按照傳統(tǒng)充電模式,谷期利用率只能達(dá)到34%,因而在白天營運(yùn)時間的充電時段比本發(fā)明的充電系統(tǒng)多2倍以上,對營運(yùn)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。如圖5、圖6、圖7及圖8所示,試驗(yàn)場站的谷電利用率達(dá)到97%,谷期充電效率達(dá)到70%左右,充電平均電價達(dá)0.46元/度,將傳統(tǒng)充電模式樁車比1:3提升至1:6,并在實(shí)際運(yùn)作中實(shí)現(xiàn)1:6.2的更優(yōu)配比,谷期充電樁車比達(dá)到1:5.4,極大的提升了充電效率。對于谷電的高效利用足以反映出,本發(fā)明對傳統(tǒng)營運(yùn)生產(chǎn)給予了積極的服務(wù)支持。在此基礎(chǔ)上,深圳巴士集團(tuán)純電動大巴日均行駛里程190公里,純電動車輛的使用效率已達(dá)到常規(guī)大巴的93%,而最初投放時期的使用效率僅為60%。實(shí)現(xiàn)了對營運(yùn)生產(chǎn)的保障,為公交行業(yè)全面電動化注入足夠的信心,本發(fā)明與傳統(tǒng)充電模式優(yōu)劣比較如下表。表2優(yōu)劣對比統(tǒng)充電模式電動車停車場的充電系統(tǒng)特性:運(yùn)營生產(chǎn)遷就充電安排,車輛在運(yùn)營期間,受強(qiáng)制充電制約,耗時耗能到充電樁進(jìn)行充電,為運(yùn)營帶來較大影響,生產(chǎn)調(diào)度呈現(xiàn)被動狀態(tài)。特性被顛覆:將運(yùn)營放在首要位置,充電安排全力配合并服務(wù)于運(yùn)營生產(chǎn)安排,因地制宜布局站場建設(shè)自主設(shè)計(jì)、規(guī)劃布網(wǎng),在保障運(yùn)營生產(chǎn)的情況下,滿足車輛就地充電需求,變被動為主動。停車場不能充分利用,夜間停車緊湊,車輛挪動困難,充電車數(shù)有限。無需夜間挪車,最大化利用場站面積,停車多少充電多少。運(yùn)營時間不能充分利用,夜間充電車輛少導(dǎo)致白天車輛充電時間多,占用運(yùn)營時間。白天補(bǔ)電時間少,利用運(yùn)營平峰期補(bǔ)電,基本不干擾運(yùn)營。谷電不能充分利用,夜間充電量少導(dǎo)致谷電利用率低,電費(fèi)成本高。谷電時段全覆蓋,平均電費(fèi)大幅下降。以深圳巴士集團(tuán)為例,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、rf無線射頻技術(shù)、定位技術(shù),整合調(diào)度平臺,內(nèi)部實(shí)時監(jiān)管,外部實(shí)時查詢,可實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域(公交車、出租車、通勤旅游車、社會車輛等)、多網(wǎng)點(diǎn)(各充電站、網(wǎng)內(nèi)充電樁、營運(yùn)線路)精細(xì)化管理??傮w說來,主要實(shí)現(xiàn)以下任務(wù):一是實(shí)現(xiàn)“人車匹配”,對營運(yùn)車輛實(shí)現(xiàn)有效調(diào)度,車輛排班、司機(jī)排班等運(yùn)營指令通過平臺發(fā)送和確認(rèn),尤其與充電指令的有效結(jié)合,既要滿足對谷電利用的高效管控,又要滿足營運(yùn)生產(chǎn)對市民的服務(wù)承諾。二是實(shí)現(xiàn)“樁車匹配”,各種車輛通過信息平臺,以手機(jī)app等方式快速就近查詢充電站樁運(yùn)營情況,減少車輛空駛里程,減少充電排隊(duì)等待,提高充電設(shè)施使用效率。三是對新能源車輛和充電設(shè)施進(jìn)行安全監(jiān)管,平臺對用戶車輛信息、充電設(shè)施信息從安全監(jiān)管層面進(jìn)行全面掌握,車載動力電池異常、充電設(shè)施異常、充電異常等信息提前預(yù)警和處置。四是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能,對所有用戶車輛能耗、行駛路徑、運(yùn)行時間、故障頻率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為城市客運(yùn)od調(diào)查和分析、新能源車輛技術(shù)改進(jìn),新能源車輛發(fā)展規(guī)劃、設(shè)施優(yōu)化布局等提供有效依據(jù)。營運(yùn)智能化是為設(shè)施設(shè)備規(guī)模及網(wǎng)絡(luò)化布局提出的管理要求,主要在于監(jiān)管車輛、設(shè)施運(yùn)行安全,發(fā)揮預(yù)警功能;實(shí)現(xiàn)人車匹配、樁車匹配,提高車輛、設(shè)施運(yùn)行效率,達(dá)到精細(xì)化管理目標(biāo)。如圖9所示,本發(fā)明目前已被相關(guān)技術(shù)機(jī)構(gòu)明確其技術(shù)可行性。從模型試驗(yàn)的進(jìn)程和效果我們不難發(fā)現(xiàn),網(wǎng)式快捷充電模式具備布建自主、營運(yùn)保障、用電經(jīng)濟(jì)、充電高效四大特點(diǎn),該模式具有較強(qiáng)的可復(fù)制性和可操作性。這是一個具有跨時代、里程碑意義的技術(shù)創(chuàng)新,它不但克服了公交場站資源嚴(yán)重短缺的瓶頸難題,更在充電樁建設(shè)、人工成本和階梯電價等多方面受益頗豐。如圖10及圖11所示,以深圳巴士集團(tuán)為例,按照原有運(yùn)作模式,一個充電樁充電一臺公交車,5717臺公交車按1:3配比充電樁,需要充電樁1785個,截至2015年12月,深圳巴士集團(tuán)僅有充電樁453個,光充電樁缺口就有1332個。按照相關(guān)部門安全規(guī)范折算,“5000㎡的公交場站可建設(shè)12個充電樁”,深圳巴士集團(tuán)5717臺公交車需尋租公交場站37萬平米,按全市14000臺公交車保守估計(jì),公交行業(yè)在全市范圍內(nèi)需尋租場站資源97萬平米。這個場站資源的稀缺數(shù)對于公交行業(yè)來說,對于一個高新發(fā)展的特區(qū)城市來說,完全是不可能實(shí)現(xiàn)的偽命題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12
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