專利名稱：電動汽車充電站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動汽車充電系統(tǒng)，尤其是涉及一種具有反向供電能力的電動汽車充電站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動汽車由于零排放、低污染、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為傳統(tǒng)汽車的替代品，在市場上占據(jù)越來越大的比例。作為電動汽車的配套設(shè)施，充電站也在各地被建立，保障電動汽車的可用性?，F(xiàn)有的充電站一般都只具備了為電動汽車充電的能力，而一旦發(fā)生地震等自然災(zāi)害或者由于戰(zhàn)爭等因素使市電電網(wǎng)線路出現(xiàn)故障導(dǎo)致斷電，沒有一個方案可以使電動汽車的動力電池來給市電電網(wǎng)供電，將電能提供給醫(yī)院等更為迫切需要電的場所。如中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2012年2月I日公開了公開號為CN102340150A的文獻(xiàn)，名稱是一種電動汽車充電站及一種為電動汽車充電的方法，其充電站包括供電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)及放電系統(tǒng)，其中儲能系統(tǒng)包括蓄電池和蓄電池檢測修復(fù)系統(tǒng)，供電系統(tǒng)還包括功率補(bǔ)償裝置，通過上述電動汽車充電站，可將太陽能為主的能量轉(zhuǎn)換成具穩(wěn)定輸出功率的電能，為電動汽車充電提供平臺，并可對蓄電池進(jìn)行循環(huán)利用。但是此方案仍然不能讓電動汽車反向?yàn)槭须婋娋W(wǎng)供電。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能讓電動汽車反向?yàn)槭须婋娋W(wǎng)供電的技術(shù)問題，提供一種可以在必要的時候通過電動汽車上的動力電池來為市電電網(wǎng)供電，作為斷電情況下的應(yīng)急預(yù)案，提高電力保障能力的電動汽車充電站系統(tǒng)。本實(shí)用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種電動汽車充電站系統(tǒng)，包括監(jiān)控系統(tǒng)、直流充放電樁和交流充電樁，所述直流充放電樁和交流充電樁分別與監(jiān)控系統(tǒng)連接，所述直流充放電樁包括直流主控板以及分別與直流主控板連接的AC/DC模塊和逆變器模塊，所述AC/DC模塊的輸入端和逆變器模塊的輸出端分別通過進(jìn)線開關(guān)連接市電，所述AC/DC模塊的輸出端和逆變器模塊的輸入端分別連接直流充電接口。一個監(jiān)控系統(tǒng)可以連接有多個設(shè)置在不同地點(diǎn)的直流充放電樁和交流充電樁。監(jiān)控系統(tǒng)對直流充放電樁和交流充電樁的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。正常情況下電動汽車可以根據(jù)自身的規(guī)格選擇合適的接口(交流或直流)進(jìn)行充電。直流充放電樁中的AC/DC模塊將市電轉(zhuǎn)化為合適電壓的直流電提供給電動汽車。在緊急情況下，將直流充放電樁的模式調(diào)整為反向供電模式，即AC/DC模塊不工作，逆變器模塊工作，電動汽車與直流充電接口連接以后，逆變器模塊將動力電池中的電能轉(zhuǎn)化為交流電，為市電電網(wǎng)供電。在有大量電動汽車為市電電網(wǎng)供電的情況下，可以應(yīng)付一些突發(fā)性的危機(jī)，保證部分重要的基礎(chǔ)設(shè)施正常工作。作為優(yōu)選，所述直流充放電樁的直流主控板還連接有觸摸屏、讀卡器、打印機(jī)和攝像機(jī)。[0008]通過觸摸屏可以對直流充放電樁進(jìn)行控制，并了解其狀態(tài)。讀卡器用于讀取用戶的儲值卡或身份識別卡，方便結(jié)算費(fèi)用。打印機(jī)用于打印費(fèi)用清單，攝像機(jī)用于對充電樁進(jìn)行監(jiān)控。直流供電可以直接根據(jù)時間來計(jì)費(fèi)。作為優(yōu)選，所述直流充電接口和交流充電接口都包括防觸電電磁閉鎖裝置，所述交流充電樁也通過所述的進(jìn)線開關(guān)連接市電，所述進(jìn)線開關(guān)為包括漏電保護(hù)模塊和急停按鈕的進(jìn)線開關(guān)。防觸電電磁閉鎖裝置可以在發(fā)生漏電、觸電等情況以后自動閉鎖，斷開電源，保護(hù)人生安全和車輛安全。進(jìn)線開關(guān)中的漏電保護(hù)模塊也可以在發(fā)生漏電以后斷開市電，安全性。必要時操作人員可以按下急停按鈕斷開進(jìn)線開關(guān)，停止充電。作為優(yōu)選，所述交流充電樁包括交流主控板、電度表、觸摸屏、打印機(jī)、讀卡器和攝像機(jī)，所述電度表、觸摸屏、打印機(jī)、讀卡器和攝像機(jī)分別與所述主控板連接。電度表用于計(jì)量充入的電能，方便計(jì)算費(fèi)用。觸摸屏、打印機(jī)、讀卡器和攝像機(jī)的作用與直流充放電樁中一致。作為優(yōu)選，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括能與集中監(jiān)控系統(tǒng)和車輛運(yùn)行監(jiān)測裝置通訊的通訊模塊。通過通訊模塊可以將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)傳送到集中監(jiān)控系統(tǒng)中，由少量的人就能實(shí)現(xiàn)對大量充電樁的實(shí)時監(jiān)控。通過與車載運(yùn)行監(jiān)測裝置的通訊，可以接收車輛的狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)狀態(tài)參數(shù)對車輛的狀況進(jìn)行評估，實(shí)現(xiàn)車輛故障診斷智能化，尤其是可以在充電過程中實(shí)時檢測電池的性能，在出現(xiàn)異常情況時及時斷電。同時監(jiān)控系統(tǒng)可以為用戶定位充電站，查找最近且空閑的充電站進(jìn)行充電。
本實(shí)用新型帶來的有益效果是，可以在緊急情況下通過電動汽車的動力電池回饋市電電網(wǎng)，進(jìn)行臨時供電，保障醫(yī)院等重要設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；可以對充放電時候的車輛、電池的性能進(jìn)行監(jiān)控，提高安全性和智能性。

圖1是本實(shí)用新型的一種系統(tǒng)框圖；圖2是本實(shí)用新型的一種直流充放電樁的電路框圖；圖3是本實(shí)用新型的一種交流充電樁的電路框圖；圖中:1、直流充放電樁，2、交流充電樁，3、監(jiān)控系統(tǒng)，4、集中監(jiān)控系統(tǒng)，11、直流主控板，12、觸摸屏，13、讀卡器，14、打印機(jī)，15、攝像機(jī)，16、進(jìn)線開關(guān)，17、逆變器模塊，18、AC/DC模塊，19、直流充電接口，21、交流主控板，22、電度表，23、交流充電接口。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例:本實(shí)用新型的一種電動汽車充電站系統(tǒng)，如圖1所示，包括監(jiān)控系統(tǒng)3、若干個直流充放電樁I和若干個交流充電樁2，所述監(jiān)控系統(tǒng)3分別與直流充放電樁I和交流充電樁2連接，所述監(jiān)控系統(tǒng)3還與集中監(jiān)控系統(tǒng)4連接。集中監(jiān)控系統(tǒng)4為設(shè)置在監(jiān)控中心的服務(wù)器。[0023]如圖2所示，直流充放電樁I包括直流主控板11以及分別與直流主控板連接的觸摸屏12、讀卡器13、打印機(jī)14、攝像機(jī)15、逆變器模塊17和AC/DC模塊18。AC/DC模塊18的輸入端和逆變器模塊17的輸出端分別通過進(jìn)線開關(guān)16連接市電，AC/DC模塊18的輸出端和逆變器模塊17的輸入端分別連接直流充電接口 19。如圖3所示，交流充電樁包括交流主控板21以及分別與交流主控板21連接的觸摸屏12、讀卡器13、打印機(jī)14、攝像機(jī)15和電度表22。電度表22的輸入端通過進(jìn)線開關(guān)16連接市電，輸出端連接交流充電接口 23。直流主控板11和交流主控板21都采用具有嵌入式操作系統(tǒng)的單片機(jī)，主頻含蓋600MHz到2GHz圖像輸出支持CRT和單雙通道LVDS，32M共享顯存，同時在板上集成了鍵盤、鼠標(biāo)、增強(qiáng)型的EIDE接口、USB接口、Audio接口、十串一并接口、10/100Base-T以太網(wǎng)接口、DVI 接口、Digital I/O 接口、IrDa 紅外接口、TV-0UT 接口、CF 卡座等。通過觸摸屏12可以對直流充放電樁I或交流充電樁2進(jìn)行控制，并了解其狀態(tài)。讀卡器13用于讀取用戶的儲值卡或身份識別卡，方便結(jié)算費(fèi)用。打印機(jī)14用于打印費(fèi)用清單，攝像機(jī)15用于對充電樁進(jìn)行監(jiān)控。直流充電接口 19和交流充電接口 23都包括防觸電電磁閉鎖裝置。進(jìn)線開關(guān)16為包括漏電保護(hù)模塊和急停按鈕的進(jìn)線開關(guān)。防觸電電磁閉鎖裝置可以在發(fā)生漏電、觸電等情況以后自動閉鎖，斷開電源。進(jìn)線開關(guān)中的漏電保護(hù)模塊也可以在發(fā)生漏電以后斷開市電。必要時操作人員可以按下急停按鈕斷開進(jìn)線開關(guān)，停止充電。電度表22用于計(jì)量充入的電能。直流供電可以直接根據(jù)時間來計(jì)費(fèi)。監(jiān)控系統(tǒng)3包括 能與集中監(jiān)控系統(tǒng)和車輛運(yùn)行監(jiān)測裝置通訊的通訊模塊。所使用的通訊模塊為GPRS模塊。正常情況下電動汽車可以根據(jù)自身的規(guī)格選擇合適的接口(交流或直流)進(jìn)行充電。直流充放電樁中的AC/DC模塊將市電轉(zhuǎn)化為合適電壓的直流電提供給電動汽車。在緊急情況下，將直流充放電樁的模式調(diào)整為反向供電模式，即AC/DC模塊不工作，逆變器模塊工作，電動汽車與直流充電接口連接以后，逆變器模塊將動力電池中的電能轉(zhuǎn)化為交流電，為市電電網(wǎng)供電。本系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的充/放電樁用于充電站的電動車充/放電電源，可以通過模塊并聯(lián)冗余的形式進(jìn)行系統(tǒng)容量的擴(kuò)展，構(gòu)成10kW-60kW充電系統(tǒng)。通過CAN總線或其它系統(tǒng)總線和BMS (電池管理系統(tǒng)，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)系統(tǒng)連接，根據(jù)給定參數(shù)運(yùn)行，可設(shè)定不同的充電運(yùn)行模式，同時具有對電動汽車的充/放電進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)充/放電開始/停機(jī)，插卡計(jì)費(fèi)等操作。監(jiān)控系統(tǒng)3主要實(shí)現(xiàn)對交流充電樁和直流充、放電樁的監(jiān)視與控制:I)對交流充電樁的監(jiān)控監(jiān)視充電樁的交流輸出接口的狀態(tài)，如電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)、保護(hù)狀態(tài)等；采集與充電樁相連接的電動汽車的基本信息；控制充電樁交流輸出接口的開斷。2)對直流充放電樁的監(jiān)控直流充、放電樁作為被監(jiān)控對象，上送給監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要包含2類:充電樁狀態(tài)信息，即輸入輸出電壓、電流、電量、功率因數(shù)、充電時間、當(dāng)前充電模式、充電機(jī)故障狀態(tài)等；電池狀態(tài)信息，即電池包基本信息、電池單體電壓、電池單體溫度、電池故障狀態(tài)、電池
管理系統(tǒng)設(shè)置信息等。此外，在電池包狀態(tài)信息部分，系統(tǒng)還需根據(jù)采集到的電池單體電壓、溫度等計(jì)算出電池包內(nèi)單體最高電壓、最低電壓、最高溫度、最低溫度等統(tǒng)計(jì)信息，供限值統(tǒng)計(jì)、告警系統(tǒng)使用。3)對充電樁的控制功能主要包括:對充電樁充電開始、停止、緊急停止的控制；充電樁充電模式的調(diào)整，即根據(jù)充電樁連接電池的類型及其充電特性，操作人員可通過圖形畫面調(diào)整各階段充電參數(shù)，并下發(fā)給充電樁；向充電樁及其連接的電池管理系統(tǒng)下發(fā)實(shí)時命令。 通過監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電動汽車充電站配電設(shè)備的監(jiān)控，方便統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享?？蓪?shí)現(xiàn)對整站的總功率、總電流、總電量、功率因數(shù)、主變狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、無功補(bǔ)償及諧波治理設(shè)備的監(jiān)視和控制。通過GPRS通訊，系統(tǒng)能批量進(jìn)行車輛運(yùn)行的在線監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸，同時可與車載運(yùn)行監(jiān)測裝置實(shí)時通訊，進(jìn)行車輛狀態(tài)評估，能在故障未發(fā)生之前參與系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車輛故障診斷智能化?？膳c車載電池檢測裝置相配合，實(shí)時監(jiān)測、評估電動汽車電池性能。同時本系統(tǒng)也為用戶定位充電站，查找最近的充電站并進(jìn)行就近充電進(jìn)行服務(wù)。充電站系統(tǒng)可以與集中監(jiān)控系統(tǒng)利用CAN或其他總線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，上傳本地監(jiān)控數(shù)據(jù)等實(shí)時信息以及充電歷史數(shù)據(jù)信息，以便進(jìn)行集中分析和評估。
·[0044]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了 AC/DC模塊、逆變器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種電動汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控系統(tǒng)、直流充放電樁和交流充電樁，所述直流充放電樁和交流充電樁分別與監(jiān)控系統(tǒng)連接，所述直流充放電樁包括直流主控板以及分別與直流主控板連接的AC/DC模塊和逆變器模塊，所述AC/DC模塊的輸入端和逆變器模塊的輸出端分別通過進(jìn)線開關(guān)連接市電，所述AC/DC模塊的輸出端和逆變器模塊的輸入端分別連接直流充電接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，所述直流充放電樁的直流主控板還連接有觸摸屏、讀卡器、打印機(jī)和攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，直流充電接口和交流充電樁的交流充電接口都包括有防觸電電磁閉鎖裝置，所述交流充電樁也通過所述的進(jìn)線開關(guān)連接市電，所述進(jìn)線開關(guān)為包括漏電保護(hù)模塊和急停按鈕的進(jìn)線開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電動汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，所述交流充電樁包括交流主控板、電度表、觸摸屏、打印機(jī)、讀卡器和攝像機(jī)，所述電度表、觸摸屏、打印機(jī)、讀卡器和攝像機(jī)分別與所述主控板連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車充電站系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控模塊包括能與集中監(jiān)控系統(tǒng)和車輛運(yùn) 行監(jiān)測裝置通訊的通訊模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動汽車充電站系統(tǒng)，其包括監(jiān)控系統(tǒng)、直流充放電樁和交流充電樁，直流充放電樁和交流充電樁分別與監(jiān)控系統(tǒng)連接，直流充放電樁包括直流主控板、AC/DC模塊和逆變器模塊，AC/DC模塊的輸入端和逆變器模塊的輸出端分別通過進(jìn)線開關(guān)連接市電，AC/DC模塊的輸出端和逆變器模塊的輸入端分別連接直流充電接口。正常情況下電動汽車可以根據(jù)自身的規(guī)格選擇合適的接口進(jìn)行充電。AC/DC模塊將市電轉(zhuǎn)化為直流電提供給電動汽車。在緊急情況下，將直流充放電樁的模式調(diào)整為反向供電模式，電動汽車與直流充電接口連接以后，逆變器模塊將動力電池中的電能轉(zhuǎn)化為交流電，為市電電網(wǎng)供電。
文檔編號H02J7/00GK203104032SQ20132006027
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者吳英俊, 王緒軍, 陸琛杰, 武紅立, 武權(quán)立, 胡敬奎, 陳琳燦, 蔣科若, 許朝陽, 高明, 馬麗軍, 楊平, 方云輝, 凌昶, 陳烽, 翁暉, 鄭鋒, 黃勇, 張瑜 申請人:武紅立