專利名稱：智能多模式電動汽車能量更換站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動汽車的能源補給系統(tǒng)，特別涉及一種智能多模式電動汽車能量更換站。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，更換電池和對電池直接充電是兩種不同的能量更換方式。對電池直接進(jìn)行充電比較經(jīng)濟，但即使是快速充電，有時也不能滿足時效性的要求，而且快速充電對電池的損害很大；更換電池需要的時間非常短，目前日本開發(fā)的自動更換電池平臺平均所需時間僅為59秒。此外，更換電池對電池的損害較小。但是，更換平臺價格昂貴，導(dǎo)致更換電池需要付出較高的費用。因此，無論是使用哪一種單一的電動汽車能源補給系統(tǒng)都無法滿足現(xiàn)代社會電動汽車的能源補給需求。

實用新型內(nèi)容為此，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提出一種可以同時提供多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求的智能多模式電動汽車能量更換站。一種智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用于實現(xiàn)對電動汽車的充電；電池更換單元，用于實現(xiàn)電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用于將電網(wǎng)與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用于實現(xiàn)電網(wǎng)通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。上述的電動汽車能量更換站，還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用于實現(xiàn)新能源發(fā)電；其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出。上述的電動汽車能量更換站，所述充電單元包括慢速充電系統(tǒng)和快速充電系統(tǒng)； 所述控制單元控制所述慢速充電系統(tǒng)和所述快速充電系統(tǒng)，實現(xiàn)對電動汽車進(jìn)行慢速充電和快速充電。上述的電動汽車能量更換站，所述新能源單元包括光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和/或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述控制單元控制所述光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和/或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率輸
出ο上述的電動汽車能量更換站，所述電池更換單元包括電池堆棧系統(tǒng)，用于存放電池；電池更換平臺，用于從所述電池堆棧系統(tǒng)處獲取電池，實現(xiàn)對電池汽車進(jìn)行電池進(jìn)行自動更換。上述的電動汽車能量更換站，所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置連接的功率因數(shù)補償裝置；所述能量更換站內(nèi)部采用直流母線構(gòu)架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)所述電網(wǎng)和所述直流母線間雙向饋電。[0010]上述的電動汽車能量更換站，所述電池堆棧系統(tǒng)與所述直流母線間設(shè)有第二雙向直流-直流轉(zhuǎn)換裝置，用于實現(xiàn)所述電池堆棧系統(tǒng)和所述直流母線間的雙向饋電。上述的電動汽車能量更換站，所述電池堆棧系統(tǒng)還包括電池堆，用于通過削峰填谷來促進(jìn)電網(wǎng)的供需平衡，且用于存儲新能源單元產(chǎn)生的電能。本實用新型的優(yōu)點在于1.電動汽車能量更換站包括充電單元和電池更換單元不但可以實現(xiàn)對電動汽車進(jìn)行充電與可以實現(xiàn)對電動汽車進(jìn)行電池的更換，具有多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求。2.通過同時設(shè)有快速充電系統(tǒng)和慢速充電系統(tǒng)，控制單元對快速充電和慢速充電進(jìn)行控制，可以同時滿足不同的充電需求。3.增設(shè)新能源單元，可以在一定程度上減輕了更換站對電網(wǎng)的絕對依賴。4.交流電網(wǎng)與能量更換站之間通過交流-直流雙向轉(zhuǎn)換裝置連接，使得交流電網(wǎng)中的電能可以輸入給能量更換站內(nèi)部的直流母線，同時能量更換站內(nèi)的直流母線也可以根據(jù)需要將富余的電能反饋給交流電網(wǎng)中，以此調(diào)節(jié)區(qū)域交流電網(wǎng)的供需平衡，有效減少了電能的浪費，同時對電網(wǎng)的供需平衡起到了很大的調(diào)節(jié)作用。5.所述電池堆棧系統(tǒng)優(yōu)選為不但包括用于更換的電池，而且還包括電池堆，一方面可以通過削峰填谷來促進(jìn)電網(wǎng)的供需平衡，另一方面使得新能源如風(fēng)能，太陽能等產(chǎn)生的不確定性具有一定的可操作性。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為智能多模式電動汽車能量更換站系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2為圖1中能量換站的一種優(yōu)選實施方式架構(gòu)具體實施方式
實施例1如圖1所示的智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用于實現(xiàn)對電動汽車的充電；電池更換單元，用于實現(xiàn)電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用于將區(qū)域交流電網(wǎng)與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用于實現(xiàn)電網(wǎng)通過所述功率隔離單元對所述充電單元和所述電池更換單元的功率輸出的控制。所述電動汽車能量更換站，優(yōu)選為還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用于實現(xiàn)新能源發(fā)電；其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和所述電池更換單元的功率輸出。如圖2所示的充電單元優(yōu)選為包括慢速充電系統(tǒng)和快速充電系統(tǒng)；所述控制單元控制所述慢速充電系統(tǒng)和所述快速充電系統(tǒng)，實現(xiàn)對電動汽車進(jìn)行慢速充電和快速充 H1^ ο[0026]所述新能源單元優(yōu)選為包括光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述控制單元 (此處未標(biāo)出)控制所述光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出。所述電池更換單元優(yōu)選為包括用于存放電池的電池堆棧系統(tǒng)；電池更換平臺，用于從所述電池堆棧系統(tǒng)處獲取電池，實現(xiàn)對電池汽車進(jìn)行電池進(jìn)行自動更換；所述電池堆棧系統(tǒng)優(yōu)選為不但包括用于更換的電池，而且還包括電池堆，一方面可以通過削峰填谷來促進(jìn)電網(wǎng)的供需平衡，另一方面使得新能源如風(fēng)能，太陽能等產(chǎn)生的不確定性具有一定的可操作性。所述功率隔離單元包括雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置和與所述雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置連接的功率因數(shù)補償裝置；所述能量更換站內(nèi)部采用直流母線構(gòu)架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置(AC-DC轉(zhuǎn)換裝置)實現(xiàn)所述區(qū)域交流電網(wǎng)和所述直流母線間雙向饋電，從而實現(xiàn)交流電網(wǎng)與能量更換站間的能量交換。所述電池堆棧系統(tǒng)與所述直流母線間優(yōu)選為同樣設(shè)有雙向直流-直流轉(zhuǎn)換裝置 (DC-DC轉(zhuǎn)換裝置)，用于實現(xiàn)所述電池堆棧系統(tǒng)和所述直流母線間的雙向饋電。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以根據(jù)設(shè)備的大小不同做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種智能多模式電動汽車能量更換站，其特征在于包括 充電單元，用于實現(xiàn)對電動汽車的充電；電池更換單元，用于實現(xiàn)電動汽車的電池更換； 功率隔離單元，用于將電網(wǎng)與連接所述充電單元和所述電池更換單元； 控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用于實現(xiàn)電網(wǎng)通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車能量更換站，其特征在于還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用于實現(xiàn)新能源發(fā)電； 其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述充電單元包括 慢速充電系統(tǒng)和快速充電系統(tǒng)；所述控制單元控制所述慢速充電系統(tǒng)和所述快速充電系統(tǒng)，實現(xiàn)對電動汽車進(jìn)行慢速充電和快速充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述新能源單元包括光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和/或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述控制單元控制所述光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)和/或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述電池更換單元包括 電池堆棧系統(tǒng)，用于存放電池；電池更換平臺，用于從所述電池堆棧系統(tǒng)處獲取電池，實現(xiàn)對電池汽車進(jìn)行電池進(jìn)行自動更換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置連接的功率因數(shù)補償裝置；所述能量更換站內(nèi)部采用直流母線構(gòu)架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)所述電網(wǎng)和所述直流母線間雙向饋電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置連接的功率因數(shù)補償裝置；所述能量更換站內(nèi)部采用直流母線構(gòu)架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)所述電網(wǎng)和所述直流母線間雙向饋電；所述電池堆棧系統(tǒng)與所述直流母線間設(shè)有第二雙向直流-直流轉(zhuǎn)換裝置，用于實現(xiàn)所述電池堆棧系統(tǒng)和所述直流母線間的雙向饋電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動汽車能量更換站，其特征在于所述電池堆棧系統(tǒng)還包括電池堆，用于通過削峰填谷來促進(jìn)電網(wǎng)的供需平衡，且用于存儲新能源單元產(chǎn)生的電能。
專利摘要本實用新型公開了一種智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用于實現(xiàn)對電動汽車的充電；電池更換單元，用于實現(xiàn)電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用于將電網(wǎng)與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用于實現(xiàn)電網(wǎng)通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。具有多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求。
文檔編號H02J7/02GK202268732SQ20112035478
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者徐國卿, 武淵源, 薛紅紅, 蹇林旎 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院