多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，它包括充電樁、儲(chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口，所述電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元、雙向變流器、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與中央控制單元信號(hào)連接，且所述儲(chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均集成設(shè)置在充電樁內(nèi)。這種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置小型、高效、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且電力成本較低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，在一定程度上受到電動(dòng)汽車(chē)充電站及其配套設(shè)備建設(shè)進(jìn)度的制約。電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)施，如充電機(jī)、充電樁、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。充電機(jī)是一種專(zhuān)為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載電池充電的設(shè)備，按安裝方式不同可分為車(chē)載式和非車(chē)載式兩種，分別采用相應(yīng)的充電方式完成對(duì)車(chē)載蓄電池充電的功能。車(chē)載式充電機(jī)是指安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的充電機(jī)，與交流電網(wǎng)連接為電動(dòng)汽車(chē)提供直流電能；非車(chē)載式充電機(jī)是指安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電能。充電樁是為電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電的外部接入設(shè)備，安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，根據(jù)電流種類(lèi)不同，可分為交流充電樁和直流充電樁兩類(lèi)。交流充電樁是通過(guò)與交流電網(wǎng)連接為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置；直流充電樁是與交流電網(wǎng)連接為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池直接提供直流電源的供電裝置，與交流充電樁所不同的是，直流充電樁具有將交流電轉(zhuǎn)化為直流電的功能。由于直流充電樁一般需要在充電站內(nèi)設(shè)置，利用站內(nèi)的交直流轉(zhuǎn)換設(shè)備，因此存在建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大、附屬設(shè)施要求高、一次性建設(shè)投入大、車(chē)輛必須要到充電站才能充電等諸多缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種小型、高效、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且電力成本較低的多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，它包括充電樁、儲(chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口，所述電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元、雙向變流器、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與中央控制單元信號(hào)連接，且所述雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均集成設(shè)置在充電樁內(nèi)。
[0005]采用以上結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):在中央控制單元控制下，當(dāng)為谷電時(shí)段時(shí)，系統(tǒng)接通雙向變流器，雙向變流器向交流電網(wǎng)取電并將其轉(zhuǎn)換成直流電為儲(chǔ)能單元充電；當(dāng)需要用電時(shí)，雙向變流器優(yōu)先從儲(chǔ)能單元將直流電轉(zhuǎn)換為交流電送往電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口、或直接將儲(chǔ)能單元中的直流電送往電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口以供用戶使用，這樣相比于只具有交流或直流充電功能的電動(dòng)汽車(chē)充電樁，本實(shí)用新型將交直流充電樁一體化、可為電動(dòng)汽車(chē)提供交、直流兩種充電方式，并且因?yàn)閮?chǔ)能單元中的電能大部分是在谷電時(shí)儲(chǔ)存進(jìn)去的，這樣可以有效的降低電力成本，并且因?yàn)樗鰞?chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均集成設(shè)置在充電樁內(nèi)，這樣整個(gè)充電裝置體積較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便。并且在該裝置大規(guī)模推廣應(yīng)用后，可將電網(wǎng)谷電時(shí)段的電能就地分散存儲(chǔ)起來(lái)，起到配合電網(wǎng)蓄能的作用。若當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)充電裝置與智能電網(wǎng)連接時(shí)，還能夠?qū)⒐入姇r(shí)段儲(chǔ)存起來(lái)的電能向電網(wǎng)送電、起到配合電網(wǎng)調(diào)峰的作用，所述的電動(dòng)汽車(chē)充電裝置使得為電網(wǎng)蓄能調(diào)峰和電動(dòng)汽車(chē)充電變得相對(duì)簡(jiǎn)單易行。
[0006]隨著社會(huì)對(duì)電力和電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施需求的快速增長(zhǎng)、用電高峰和低谷的負(fù)荷差距將會(huì)越來(lái)越大，本實(shí)用新型兼具將大型蓄能技術(shù)小型化、分散化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、系列化、通用化、建設(shè)周期短、響應(yīng)時(shí)間快、減少電力傳輸線路損失、減少用電成本、方便電動(dòng)汽車(chē)就近充電等諸多優(yōu)點(diǎn)，在普遍推廣應(yīng)用的情況下，可最大限度地儲(chǔ)存和利用電網(wǎng)的波谷電能、緩解電力供需狀況。本實(shí)用新型占用空間小、可分散集約用地、利用家庭車(chē)庫(kù)、小區(qū)及單位停車(chē)場(chǎng)、道路兩側(cè)等處都可安裝，綠色環(huán)保、對(duì)環(huán)境友好，社會(huì)需求巨大、經(jīng)濟(jì)效益突出、應(yīng)用前景廣闊。
[0007]作為優(yōu)選，所述儲(chǔ)能單元包括蓄電池組以及用于管理蓄電池組的電池管理單元，所述蓄電池組與雙向變流器電連接，所述電池管理單元分別與蓄電池組以及中央控制單元信號(hào)連接。這樣設(shè)置能更好的通過(guò)電池管理系統(tǒng)來(lái)管理電池。
[0008]作為優(yōu)選，所述儲(chǔ)能單元還包括超級(jí)電容組以及用于管理超級(jí)電容組的電容組管理單元，所述超級(jí)電容組與雙向變流器電連接，所述電容組管理單元分別與超級(jí)電容組以及中央控制單元信號(hào)連接。增加超級(jí)電容組能使得儲(chǔ)能單元儲(chǔ)能效果更好。
[0009]作為優(yōu)選，所述的蓄電池組為磷酸鐵鋰蓄電池組。由于磷酸鐵鋰蓄電池是一種高性能蓄電池，具有高充放電效率、高能量密度、儲(chǔ)能效率高(達(dá)到95%以上)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、高安全可靠性等優(yōu)點(diǎn)，因此，能夠更有利于提高本實(shí)用新型的工作性能和使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，但是本實(shí)用新型不僅限于以下【具體實(shí)施方式】。
[0012]如圖所示:一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，它包括充電樁、儲(chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口，所述電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元、雙向變流器、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與中央控制單元信號(hào)連接，且所述雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均集成設(shè)置在充電樁內(nèi)。所述儲(chǔ)能單元即可以集成設(shè)置在充電樁內(nèi)，也可以與充電樁分開(kāi)設(shè)置，即將儲(chǔ)能單元置于地下。
[0013]所述儲(chǔ)能單元包括蓄電池組以及用于管理蓄電池組的電池管理單元，所述蓄電池組與雙向變流器電連接，所述電池管理單元分別與蓄電池組以及中央控制單元信號(hào)連接。
[0014]所述儲(chǔ)能單元還包括超級(jí)電容組以及用于管理超級(jí)電容組的電容組管理單元，所述超級(jí)電容組與雙向變流器電連接，所述電容組管理單元分別與超級(jí)電容組以及中央控制單元信號(hào)連接。[0015]儲(chǔ)能單元可以僅含蓄電池組及用于管理蓄電池組的電池管理單元，但優(yōu)選情況下是包含蓄電池組、用于管理蓄電池組的電池管理單元、超級(jí)電容組以及用于管理超級(jí)電容組的電容組管理單元。
[0016]所述的蓄電池組為磷酸鐵鋰蓄電池組。
[0017]所述雙向變流器、充電樁可選用現(xiàn)有技術(shù)的元器件。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)本實(shí)用新型一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置接入220V或380V交流電網(wǎng)后，中央控制單元根據(jù)所監(jiān)測(cè)到蓄電池組的即時(shí)荷電狀態(tài)，給雙向變流器一個(gè)信號(hào)，雙向變流器將輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡凑罩醒肟刂茊卧_定的充電方式，給蓄電池組充電，當(dāng)蓄電池組電量充滿時(shí)，中央控制單元給雙向變流器一個(gè)信號(hào)，將它與蓄電池組之間的充電線路斷開(kāi)，此時(shí)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)需要使用交流電進(jìn)行充電時(shí)，中央控制單元給雙向變流器一個(gè)信號(hào)，雙向變流器將蓄電池組中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電為電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能進(jìn)行充電，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)需要使用直流電進(jìn)行充電時(shí)，中央控制單元給雙向變流器一個(gè)信號(hào)，雙向變流器將電池組中的直流電能直接提供給電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)家用電動(dòng)汽車(chē)對(duì)交、直流，快速和慢速兩種不同模式充電的需求，達(dá)到降低用電成本、減少充電時(shí)間的目的。
[0019]中央控制單元作為系統(tǒng)的控制中心、按照設(shè)定的控制策略來(lái)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的運(yùn)行。電池管理單元負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)蓄電池組的充放電電流、電壓、溫度、剩余電量、可用時(shí)間等相關(guān)信息，并將各種數(shù)據(jù)即時(shí)傳送給中央控制單元，中央控制單元將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)充電樁上的顯示操作界面予以顯示，供用戶讀取，汽車(chē)交流充電接口和直流充電接口為電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)充電接口，接口規(guī)格參數(shù)可參見(jiàn)GB/T20234所述。
[0020]在儲(chǔ)能單元電力使用完后，本裝置可直接從電網(wǎng)取電為裝有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電。用戶還可通過(guò)充電樁顯示操作界面上的按鍵對(duì)充電模式進(jìn)行選擇，費(fèi)用支付、憑據(jù)打印等可通過(guò)設(shè)置在充電樁上的相關(guān)功能部件完成。
[0021]當(dāng)系統(tǒng)與智能電網(wǎng)連接后，可根據(jù)電網(wǎng)和系統(tǒng)自身情況確定是否向電網(wǎng)進(jìn)行供電、配合電網(wǎng)調(diào)峰。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，其特征在于:它包括充電樁、儲(chǔ)能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口，所述電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元與雙向變流器電連接，所述儲(chǔ)能單元、雙向變流器、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均與中央控制單元信號(hào)連接，且所述雙向變流器、中央控制單元、電動(dòng)汽車(chē)交流充電接口以及電動(dòng)汽車(chē)直流充電接口均集成設(shè)置在充電樁內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)能單元包括蓄電池組以及用于管理蓄電池組的電池管理單元，所述蓄電池組與雙向變流器電連接，所述電池管理單元分別與蓄電池組以及中央控制單元信號(hào)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)能單元還包括超級(jí)電容組以及用于管理超級(jí)電容組的電容組管理單元，所述超級(jí)電容組與雙向變流器電連接，所述電容組管理單元分別與超級(jí)電容組以及中央控制單元信號(hào)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電動(dòng)汽車(chē)充電裝置，其特征在于:所述的蓄電池組為磷酸鐵鋰蓄電池組。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK203416032SQ201320542627
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】葉衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:葉衛(wèi)國(guó)