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      移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):7344770閱讀:130來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱(chēng):移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      目前市面上各種移動(dòng)體(汽車(chē)、船只等)或者各種應(yīng)急狀況在需要使用電能的情況下,都是采用固定的充電站以及充電設(shè)備或者現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電來(lái)實(shí)現(xiàn),不具有可靈活操作性,在應(yīng)急狀況需要電源的情況下,現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電極其麻煩,還有普通小型的發(fā)電設(shè)備在電壓及功率上也往往也無(wú)法滿(mǎn)足要求;上述移動(dòng)體在沒(méi)有固定充電站的場(chǎng)地能量耗盡時(shí)無(wú)法繼續(xù)移動(dòng), 給使用者帶來(lái)極大的不便。例如,電動(dòng)汽車(chē)以其環(huán)保的優(yōu)勢(shì)作為新一代的交通工具,在以后的日常生活中會(huì)慢慢普及,國(guó)家也部署了加快新能源電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展以及電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設(shè)的計(jì)劃,但是電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設(shè)并非一朝一夕的事,電力設(shè)備投資高,整個(gè)工程非常浩大,短時(shí)間內(nèi)無(wú)法到位,而且對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)使用者來(lái)說(shuō),在距離充電站較遠(yuǎn)的途中如果出現(xiàn)電能耗盡的情況,將是一件非常頭痛的事情。綜上所述,針對(duì)目前電動(dòng)汽車(chē)日益發(fā)展的勢(shì)態(tài)以及各種應(yīng)急場(chǎng)合的需要,迫切需要一種可移動(dòng)的能靈活的為各種移動(dòng)體以及應(yīng)急場(chǎng)合提供電能的電源系統(tǒng)。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能靈活的為各種場(chǎng)合提供交流電或直流電的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明涉及的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)包括一移動(dòng)平臺(tái),整個(gè)系統(tǒng)置于該移動(dòng)平臺(tái)上,所述移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)還包括用于提供外界交流電輸入的交流電輸入接口 ;變換裝置,用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,或者將直流電轉(zhuǎn)換為交流電;儲(chǔ)能單元,與上述變換裝置連接,用于儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換后的直流電;電源輸出單元,與上述變換裝置連接并具有交流電輸出接口和直流電輸出接口, 分別用于對(duì)外輸出交流電和直流電;監(jiān)控單元,與所述儲(chǔ)能單元、變換裝置通訊連接,用于實(shí)時(shí)控制所述儲(chǔ)能單元、變換裝置以及對(duì)它們數(shù)據(jù)的采集和處理。作為其中一種方案,所述變換裝置包括AC-DC變換器、DC-AC變換器以及DC-DC多路變換器,所述AC-DC變換器連接于交流電輸入接口,將輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元內(nèi);所述DC-AC變換器與所述交流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-AC變換器轉(zhuǎn)換為交流電輸出;所述DC-DC多路變換器與所述直流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-DC多路變換器轉(zhuǎn)換為一路或者多路電壓等級(jí)不同的直流電輸出。作為另一種方案,所述變換裝置包括一雙向電源裝置和DC-DC多路變換器,所述雙向電源裝置獨(dú)立完成AC-DC轉(zhuǎn)換或DC-AC轉(zhuǎn)換的雙向可逆變換,所述交流電輸入接口和交流電輸出接口共用一個(gè)接口,該雙向電源裝置連接于該共用接口與儲(chǔ)能單元之間;所述 DC-DC多路變換器與所述多路直流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-DC多路變換器轉(zhuǎn)換為一路或者多路電壓等級(jí)不同的直流電輸出。作為另一種方案,所述變換裝置包括以下部分DC-AC變換器,將存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⑼ㄟ^(guò)所述交流電輸出接口輸出;整流電源,將從所述交流電輸入接口輸入的外界交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源;DC-DC變換器以及一開(kāi)關(guān)切換裝置,所述整流電源通過(guò)該開(kāi)關(guān)切換裝置與DC-DC 變換器連接成為所述儲(chǔ)能單元的充電電源;并且所述DC-DC變換器還通過(guò)該開(kāi)關(guān)切換裝置與所述直流電輸出接口連接,對(duì)外界輸出不同電壓等級(jí)的直流電。進(jìn)一步,在上述方案中的開(kāi)關(guān)切換裝置包括與所述DC-DC變換器連接的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān),所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均為雙控開(kāi)關(guān),第一開(kāi)關(guān)的兩個(gè)切換觸點(diǎn)分別連接整流電源和直流電輸出接口,第二開(kāi)關(guān)的的兩個(gè)切換觸點(diǎn)分別連接儲(chǔ)能單元和直流電輸出接口。進(jìn)一步該系統(tǒng)在具體應(yīng)用中,所述移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)還包括一計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置,采集數(shù)據(jù)記錄輸入輸出的電量,并根據(jù)記錄的電量生成費(fèi)用數(shù)額。進(jìn)一步,所述儲(chǔ)能單元以鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池等化學(xué)電源或雙電層電容器等物理電源中的至少一種作為存儲(chǔ)電能的載體。進(jìn)一步,所述移動(dòng)平臺(tái)為自身帶有動(dòng)力裝置的車(chē)輛或者船只,或者為一拖車(chē),可有外界動(dòng)力牽引。本發(fā)明的有益效果是由于本系統(tǒng)中包括儲(chǔ)能單元,該儲(chǔ)能單元以鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池等化學(xué)電源或雙電層電容器等物理電源中的至少一種作為載體,而這些在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)較為成熟,為了本系統(tǒng)移動(dòng)式供電提供了基礎(chǔ);本系統(tǒng)作為一個(gè)移動(dòng)平臺(tái),提供了交流電輸出接口和直流電輸出接口,可以為電動(dòng)汽車(chē)充電提供交流電源,也可以為電動(dòng)汽車(chē)的急速充電直接提供直流電源,以及提供臨時(shí)急用的三相交流或單相交流電源等,因此相比現(xiàn)有的充電站來(lái)說(shuō),本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)用性,而且在電動(dòng)汽車(chē)較少的前期,可以緩解電動(dòng)汽車(chē)充電站的配置和建設(shè)的壓力,能在移動(dòng)中為電動(dòng)汽車(chē)提供快速充電服務(wù)以及救援服務(wù)。

      圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的系統(tǒng)框圖;圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的系統(tǒng)框圖;圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的系統(tǒng)框圖;圖4是本發(fā)明中帶有動(dòng)力裝置的示意圖;圖5是本發(fā)明中實(shí)施例四的系統(tǒng)框圖。
      具體實(shí)施方式
      實(shí)施例一如圖1所示,本實(shí)施例主要包括儲(chǔ)能單元4、變換裝置10、監(jiān)控裝置8、交流電輸入
      4接口 7、多路直流電輸出接口 2、交流電輸出接口 9以及移動(dòng)平臺(tái)1等幾大部分。整套系統(tǒng)可以安裝在移動(dòng)平臺(tái)1上(該移動(dòng)平臺(tái)1包括直接安裝在車(chē)輛,或輪式、履帶式、拖車(chē)及船只的平臺(tái)上)成為移動(dòng)式的電源;也可安裝集裝箱內(nèi),成為臨時(shí)電源。上述儲(chǔ)能單元4可利用化學(xué)電源如鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池等各類(lèi)電池組 成電池模塊組或者物理電源如超級(jí)電容器(雙電層電容器)等作為存儲(chǔ)電能的載體,也可二者組合利用,如雙電層電容器和鋰離子電池組的組合來(lái)存儲(chǔ)電能。所述變換裝置10包括AC-DC變換器5、DC-AC變換器 6以及DC-DC多路變換器3,所述AC-DC變換器5連接于交流電輸入接口 7,將輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元4內(nèi);所述DC-AC變換器6與所述交流電輸出接口 9相連接,儲(chǔ)能單元4內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-AC變換器6轉(zhuǎn)換為交流電輸出;所述DC-DC多路變換器3與所述多路直流電輸出接口 2相連接,儲(chǔ)能單元4內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-DC多路變換器 3轉(zhuǎn)換為一路或者多路電壓等級(jí)不同的直流電輸出。本系統(tǒng)能保證在平時(shí)由電網(wǎng)或離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)交流電輸入接口 7將電能經(jīng)過(guò)變換裝置10中的AC-DC變換器5對(duì)儲(chǔ)能單元4 進(jìn)行補(bǔ)充電能,需要使用儲(chǔ)能單元4的電能時(shí)再通過(guò)變換裝置10中的DC-DC多路變換器3 向多路直流電輸出接口 2提供一路或多路不同電壓等級(jí)直流電源,配電設(shè)備的多少可以根據(jù)用電設(shè)備的需要進(jìn)行配置;儲(chǔ)能單元4也能通過(guò)變換裝置10中的DC-AC變換器6向交流電輸出接口 9提供三相或單相工頻交流電源以滿(mǎn)足各種電能的需要。監(jiān)控單元8控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,該監(jiān)控單元8通過(guò)CAN或RS485或其它通信接口,對(duì)儲(chǔ)能單元4以及變換裝置 10中的各個(gè)模塊進(jìn)行通訊連接,負(fù)責(zé)系統(tǒng)中的儲(chǔ)能單元4、AC-DC變換器5、DC-AC變換器6 以及DC-DC多路變換器3等數(shù)據(jù)采集、處理、分析及實(shí)時(shí)控制。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖2所示,本實(shí)施例主要包括儲(chǔ)能單元4、變換裝置8、監(jiān)控裝置7、交流電輸入/輸出接口 6、多路直流電輸出接口 2以及移動(dòng)平臺(tái)1等幾大部分。上述的變換裝置8包括一雙向電源裝置5和DC-DC多路變換器3,該雙向電源裝置5可獨(dú)立完成AC-DC轉(zhuǎn)換或 DC-AC轉(zhuǎn)換的雙向可逆變換,所述交流電輸入接口和交流電輸出接口共用一個(gè)接口(即交流電輸入/輸出接口 6),所述雙向電源裝置5連接于交流電輸入/輸出接口 6與儲(chǔ)能單元4 之間。本實(shí)施例作為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,利用現(xiàn)有技術(shù)中的雙向電源具有的雙向可逆變換的特性,其中輸入接口主要是儲(chǔ)能裝置補(bǔ)充電量之用,接口可以和交流輸出接口共用,交流也有多路輸出接口,可以提供三相和單相工頻交流電能。同實(shí)施例一,直流具有多路輸出接口,可以提供不同電壓等級(jí)的直流電能,配電設(shè)備的多少可以根據(jù)用電設(shè)備的需要進(jìn)行配置。實(shí)施例三參見(jiàn)圖3所示,與上述實(shí)施例二不同,在本實(shí)施例中的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)還包括一計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置9,對(duì)交流電輸入/輸出接口 6和多路直流電輸出接口 2采集數(shù)據(jù)記錄輸出和輸入的電量,作為計(jì)費(fèi)依據(jù),并根據(jù)所記錄的電量生成費(fèi)用數(shù)額,本實(shí)施例作為正式商業(yè)運(yùn)作之用。而前述的移動(dòng)平臺(tái)1為自身帶有動(dòng)力裝置10的車(chē)輛(如圖4所示)或者船只,整個(gè)系統(tǒng)的其他單元承載于上,形式移動(dòng)式的供電電源;或者該移動(dòng)平臺(tái)1為一拖車(chē), 本身不帶有動(dòng)力裝置,可由另外的車(chē)輛或者其他外界動(dòng)力來(lái)牽引行進(jìn)。實(shí)施例四參見(jiàn)圖5,與上述的實(shí)施例相同,本實(shí)施例主要包括儲(chǔ)能單元4、變換裝置(圖中未示出)、監(jiān)控裝置9、計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置11、交流電輸入接口 7、多路直流電輸出接口 10、交流電輸出接口 2以及移動(dòng)平臺(tái)1等幾大部分,整套系統(tǒng)可以安裝在移動(dòng)平臺(tái)1上(該移動(dòng)平臺(tái)1包括直接安裝在車(chē)輛,或輪式、履帶式、拖車(chē)及船只的平臺(tái)上)成為移動(dòng)式的電源,也可安裝集裝箱內(nèi),成為臨時(shí)電源。不同之處在于,本方案是利用整流電源和DC-DC變換器的組合來(lái)對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電,同時(shí)利用DC-DC變換器來(lái)對(duì)外輸出多路不同電壓等級(jí)的直流電,即本方案的變換裝置是包括DC-AC變換器3、整流電源6、DC-DC變換器8以及開(kāi)關(guān)切換裝置5, 該開(kāi)關(guān)切換裝置5包括與所述DC-DC變換器8連接的第一開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān)Kl)和第二開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān) K2),所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均為雙控開(kāi)關(guān),第一開(kāi)關(guān)的兩個(gè)切換觸點(diǎn)a、b分別連接整流電源6和多路直流電輸出接口 10,第二開(kāi)關(guān)的的兩個(gè)切換觸點(diǎn)c、d分別連接儲(chǔ)能單元4和多路直流電輸出接口 10。在需要充電時(shí)該變換裝置是通過(guò)交流電輸入接口 7將交流電源經(jīng)過(guò)整流電源6利用現(xiàn)有的多相整流技術(shù)將交流電源轉(zhuǎn)換成優(yōu)質(zhì)的直流電源,通過(guò)第一開(kāi)關(guān)Kl切換至觸點(diǎn)a將直流電源通過(guò)DC/DC變換器8及監(jiān)控單元9的控制成為儲(chǔ)能單元4 的充電電源,再通過(guò)第二開(kāi)關(guān)K2切換至觸點(diǎn)c來(lái)完成對(duì)儲(chǔ)能單元4進(jìn)行電能的補(bǔ)充。在需要對(duì)外輸出時(shí),將儲(chǔ)能單元4中的電能通過(guò)第一開(kāi)關(guān)Kl切換到觸點(diǎn)b,通過(guò)DC/DC變換器8 及監(jiān)控單元9的控制變換成可對(duì)外輸出多路直流電的直流電源,再通過(guò)第二開(kāi)關(guān)K2切換至觸點(diǎn)d送到多路直流電輸出接口 10。
      權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),包括一移動(dòng)平臺(tái),整個(gè)系統(tǒng)置于該移動(dòng)平臺(tái)上,其特征在于,所述移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)還包括用于提供外界交流電輸入的交流電輸入接口;變換裝置,用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,或者將直流電轉(zhuǎn)換為交流電;儲(chǔ)能單元,與上述變換裝置連接,用于儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換后的直流電;電源輸出單元,與上述變換裝置連接并具有交流電輸出接口和直流電輸出接口,分別用于對(duì)外輸出交流電和直流電;監(jiān)控單元,與所述儲(chǔ)能單元、變換裝置通訊連接,用于實(shí)時(shí)控制所述儲(chǔ)能單元、變換裝置以及對(duì)它們數(shù)據(jù)的采集和處理。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述變換裝置包括 AC-DC變換器、DC-AC變換器以及DC-DC多路變換器,所述AC-DC變換器連接于交流電輸入接口,將輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元內(nèi);所述DC-AC變換器與所述交流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-AC變換器轉(zhuǎn)換為交流電輸出;所述DC-DC 多路變換器與所述多路直流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-DC多路變換器轉(zhuǎn)換為一路或者多路電壓等級(jí)不同的直流電輸出。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述變換裝置包括一雙向電源裝置和DC-DC多路變換器,所述雙向電源裝置獨(dú)立完成AC-DC轉(zhuǎn)換或DC-AC轉(zhuǎn)換的雙向可逆變換,所述交流電輸入接口和交流電輸出接口共用一個(gè)接口,該雙向電源裝置連接于該共用接口與儲(chǔ)能單元之間;所述DC-DC多路變換器與所述多路直流電輸出接口相連接,儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電經(jīng)過(guò)DC-DC多路變換器轉(zhuǎn)換為一路或者多路電壓等級(jí)不同的直流電輸出。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述變換裝置包括DC-AC變換器,將存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)能單元內(nèi)的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⑼ㄟ^(guò)所述交流電輸出接口輸出;整流電源,將從所述交流電輸入接口輸入的外界交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源;DC-DC變換器以及一開(kāi)關(guān)切換裝置,所述整流電源通過(guò)該開(kāi)關(guān)切換裝置與DC-DC變換器連接成為所述儲(chǔ)能單元的充電電源;并且所述DC-DC變換器還通過(guò)該開(kāi)關(guān)切換裝置與所述直流電輸出接口連接,對(duì)外界輸出不同電壓等級(jí)的直流電。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述開(kāi)關(guān)切換裝置包括與所述DC-DC變換器連接的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān),所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均為雙控開(kāi)關(guān),第一開(kāi)關(guān)的兩個(gè)切換觸點(diǎn)分別連接整流電源和直流電輸出接口,第二開(kāi)關(guān)的的兩個(gè)切換觸點(diǎn)分別連接儲(chǔ)能單元和直流電輸出接口。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)還包括一計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置,用于采集數(shù)據(jù)記錄輸入輸出的電量,并根據(jù)記錄的電量生成費(fèi)用數(shù)額。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述儲(chǔ)能單元以鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池或雙電層電容器中的至少一種作為存儲(chǔ)電能的載體。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng),其特征在于,所述移動(dòng)平臺(tái)為自身帶有動(dòng)力裝置的車(chē)輛或者船只,或者為一可由外界動(dòng)力牽引的拖車(chē)。
      專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能靈活的為各種場(chǎng)合提供交流電或直流電的移動(dòng)式交直流供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括儲(chǔ)能單元、變換裝置、監(jiān)控裝置、交流電輸入接口、多路直流電輸出接口、交流電輸出接口以及移動(dòng)平臺(tái)等幾大部分,整套系統(tǒng)的其他單元可以承載于該移動(dòng)平臺(tái)上,能為各種場(chǎng)合靈活的提供交流電輸出和直流電輸出,可以為電動(dòng)汽車(chē)充電提供交流電源,也可以為電動(dòng)汽車(chē)的急速充電直接提供直流電源,以及提供臨時(shí)急用的三相交流或單相交流電源等,因此相比現(xiàn)有的充電站來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)用性。
      文檔編號(hào)H02M1/10GK201947160SQ20112004114
      公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
      發(fā)明者李小濱, 李欣青, 李永富, 潘慕軍, 潘景宜, 龍超華 申請(qǐng)人:珠海泰坦科技股份有限公司
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