專利名稱：一種車載電動(dòng)車充電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)車的充電裝置。特別涉及一種車載電動(dòng)車充電站。 技術(shù)背景汽車的出現(xiàn)已經(jīng)有上百年的時(shí)間，然而經(jīng)過多年的發(fā)展，汽車的動(dòng)力仍然主要采用汽油或柴油(統(tǒng)稱為燃油)為燃料，以燃油的燃燒釋放的能量作為動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)汽車行駛。 隨著世界汽車飽有量的持續(xù)上升，采用燃油的燃燒作為動(dòng)力的汽車也帶來了環(huán)境污染的問題。更重要的是，汽車燃料的快速消耗，導(dǎo)致燃油的價(jià)格持續(xù)上漲，用車成本快速提高，而且燃油的儲量也在快速消耗，能源危機(jī)嚴(yán)重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。在國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和節(jié)能減排政策的鼓勵(lì)下，以電能為動(dòng)力的電動(dòng)車的研究成為當(dāng)今汽車工業(yè)的熱點(diǎn)課題。 電動(dòng)車采用車載動(dòng)力電池來為汽車提供動(dòng)力。該車載動(dòng)力電池一般采用鉛酸/鎳氫/鎳鉻電池，目前還開發(fā)出容量更大的鋰電池和鐵電池。車載動(dòng)力電池的電壓為380V，其通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛。電動(dòng)車發(fā)展的前提首先是電動(dòng)車的充電問題，在城市建設(shè)充電站所面臨的主要問題有占地面積、施工周期、電網(wǎng)擴(kuò)容以及充電站對電網(wǎng)造成的污染。理論上電動(dòng)車充電需要6個(gè)小時(shí)左右，快充需要30分鐘左右，最大行駛里程為 200公里?？焖俪潆?，也就是直流充電會降低電池使用壽命，導(dǎo)致電池淘汰過快，加重環(huán)保負(fù)擔(dān)；而慢充，也就是交流充電，因?yàn)槌潆姇r(shí)間過長，不能滿足白天正常需要，而充電后最大 200公里行駛里程也不能滿足長途行駛的需要。和正常速率充電方式相比，快速充電技術(shù)能夠滿足車輛時(shí)效性要求，但每輛車的充電電流幾十倍于正常充電電流，會給電網(wǎng)帶來電流沖擊。當(dāng)大量電動(dòng)車集中在充電站同時(shí)快速充電時(shí)，短時(shí)間內(nèi)所需的能量極大，會產(chǎn)生巨大的沖擊電流，威脅到電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，甚至?xí)p壞線路、變壓器等電網(wǎng)設(shè)備。因此，相關(guān)的變電站和線路必須進(jìn)行擴(kuò)容，但擴(kuò)容的變電站和線路容量的平均利用率非常低，經(jīng)濟(jì)上不劃算。此外充電站快速充電一般多在用電高峰的白天，不僅會增加電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，而且用電成本高。如何經(jīng)濟(jì)、高效、安全和可靠地解決電動(dòng)車充電問題對于電動(dòng)車的推廣應(yīng)用，以及保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全和高效運(yùn)行具有重大意義。因此，有必要開發(fā)出一種充電裝置，以有效解決充電站對電網(wǎng)的充電沖擊電流過大、變電站和線路容量過大且利用率低等一系列技術(shù)和經(jīng)濟(jì)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)車充電站，這種充電站設(shè)計(jì)為車載結(jié)構(gòu)，可作為“移動(dòng)式橇裝充電站”使用，由于它自帶動(dòng)力發(fā)電裝置，在郊外，可以為邊防哨所，野外拉練部隊(duì)設(shè)置臨時(shí)充電站，方便使用，隨時(shí)進(jìn)行搬遷。本實(shí)用新型進(jìn)一步的目的在于提供一種能夠儲存電能的電動(dòng)車充電裝置，其可有效減輕快速充電給電網(wǎng)帶來的沖擊，減緩電網(wǎng)壓力，充電服務(wù)便捷，運(yùn)營簡單靈活，維護(hù)方便。[0007]本實(shí)用新型再一個(gè)目的是提供一種利用太陽能儲存電能的電動(dòng)車充電裝置。本實(shí)用新型的車載電動(dòng)車充電站包括運(yùn)輸車輛、底盤和充電裝置，充電裝置固定在底盤上，其包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備，充電裝置內(nèi)各部件相互導(dǎo)線連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果本車載充電站是將充電裝置與運(yùn)輸車輛巧妙設(shè)計(jì)為一體。運(yùn)輸車輛在道路上行駛，可隨時(shí)(停車)、能夠方便地為電動(dòng)車充電，是移動(dòng)式充電車。 車載充電站可以在郊外為邊防哨所、野外拉練部隊(duì)設(shè)置臨時(shí)充電站，顯得格外方便實(shí)用。該充電站的充電裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格，可根據(jù)用戶的要求設(shè)計(jì)和制造，充電裝置可以利用太陽能作為能源，用于電動(dòng)車充電。能夠儲存電能的充電裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲存電能設(shè)備和充電設(shè)備；所述的交流供電電網(wǎng)接入端通過高壓繼電保護(hù)柜、三相變壓器和低壓繼電保護(hù)柜將交流電接入車載充電站；所述的監(jiān)控設(shè)備完成對車載充電站的監(jiān)測與控制，指導(dǎo)整個(gè)車載充電站的運(yùn)行；所述的儲存電能設(shè)備含有若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成；所述的充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成。所述的儲存電能設(shè)備的儲能方式采用單獨(dú)儲能方式或組合儲能方式。該設(shè)備的儲能元件為單一類型的儲能元件或不同類型的儲能元件的組合。所述充電裝置的控制方法，是在用電低谷時(shí)段進(jìn)行充電站儲存電能設(shè)備的充電儲能；在用電高峰時(shí)段，將儲能設(shè)備所存儲的電能給電動(dòng)車充電。所述交流供電電網(wǎng)接入端由高壓繼電保護(hù)柜、三相變壓器和低壓繼電保護(hù)柜構(gòu)成；高壓繼電保護(hù)柜連接于高壓交流電網(wǎng)和三相變壓器的高壓側(cè)之間，三相變壓器的低壓側(cè)連接低壓繼電保護(hù)柜，實(shí)現(xiàn)隔離和保護(hù)作用。所述監(jiān)控設(shè)備完成監(jiān)測(包含電網(wǎng)信息監(jiān)測、蓄能狀態(tài)監(jiān)測、充電狀態(tài)監(jiān)測)、儲能設(shè)備與交流電網(wǎng)之間功率流動(dòng)的控制(蓄能狀態(tài)或回饋狀態(tài))、儲能設(shè)備與充電設(shè)備(用戶)之間的控制，指導(dǎo)整個(gè)充電站的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)車充電時(shí)，即有能量需求時(shí)，監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控儲存電能設(shè)備的能量余量以及電網(wǎng)信息等。所述儲存電能設(shè)備包含若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成，其數(shù)量視所建充電站的規(guī)模而定。其中儲能裝置采用超級電容或鈦酸鋰電池或二者的組合。選擇儲能設(shè)備需考慮設(shè)備的循環(huán)使用壽命、工作溫度范圍、充電效率、能量密度、充電站規(guī)模以及設(shè)備的性價(jià)比等，做到優(yōu)化配置。同時(shí)，所述儲能裝置可以采用單一的儲能方式，也可采用組合儲能方式。所述儲能裝置還可以包括太陽能儲能裝置，其含有太陽能光伏板以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器。所述充電設(shè)備包含若干充電樁組，每一充電樁組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成，其數(shù)量視所建充電站的規(guī)模而定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)可有效減輕快速充電給電網(wǎng)帶來的沖擊，減緩電網(wǎng)壓力，無需對充電站所連接的電網(wǎng)變電站進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)容；可實(shí)現(xiàn)為不同廠家，不同類型電動(dòng)車提供充電服務(wù)；充電服務(wù)便捷，運(yùn)營簡單靈活，維護(hù)方便；可在電價(jià)低的用電低谷時(shí)段將電能存儲在儲能裝置中，而在電價(jià)高的用電高峰時(shí)段將儲能裝置的電能售出，從而獲得較大收益，并有助于電網(wǎng)的削峰平谷。
圖1為本實(shí)用新型車載充電站外觀示意圖。圖2為本實(shí)用新型車載充電站的充電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1和圖2對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)加以說明圖1所示為本實(shí)用新型安全便捷的車載電動(dòng)車充電站，包括運(yùn)輸車輛1，底盤4和充電裝置2。圖2所示為本實(shí)用新型車載充電站的充電裝置2，其包括交流供電電網(wǎng)接入端 31、監(jiān)控設(shè)備32、儲能設(shè)備33和充電設(shè)備34，充電裝置內(nèi)各部件相互導(dǎo)線連接。交流電通過高壓繼電保護(hù)柜311、三相變壓器312和低壓繼電保護(hù)柜313接入車載電動(dòng)車充電站；監(jiān)控設(shè)備32完成對車載充電站的監(jiān)測與控制，指導(dǎo)整個(gè)充電站的運(yùn)行；儲能設(shè)備33包括若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成，儲能設(shè)備可采用超級電容和鈦酸鋰電池組合或單獨(dú)采用鈦酸鋰電池。鈦酸鋰電池充電次數(shù)可達(dá)20000次、工作溫度范圍寬、充電速率快、能量密度較高，而超級電容雖然能量密度不算高，卻具有非常高的功率密度，可以大電流充放電，充放電速度快且模式簡單，是真正意義上的快速充電，使用壽命長。充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁341 構(gòu)成。儲能裝置的容量遠(yuǎn)大于單電動(dòng)車所需的能量，為了更好的利用能量，優(yōu)化充電效率，在配置帶有儲能裝置的電動(dòng)車充電站時(shí)，可以由一臺或幾臺儲能裝置帶數(shù)臺充電設(shè)備。充電站一般在用電低谷時(shí)段為儲能設(shè)備充電蓄能。用電低谷多在夜間，此時(shí)充電車輛數(shù)量也較少。在此時(shí)間段充電站以正常充電速率從交流供電電網(wǎng)獲得電力給充電站的儲能設(shè)備充電蓄能，一般充電儲能時(shí)間為6-8個(gè)小時(shí)左右。監(jiān)控設(shè)備主要監(jiān)控電網(wǎng)信息和儲能設(shè)備存儲能量狀態(tài)等信息。白天屬于用電高峰，此時(shí)充電站主要是將已儲存的電能給電動(dòng)車用戶的電動(dòng)車充電。這時(shí)，監(jiān)控設(shè)備主要監(jiān)控電網(wǎng)信息、儲能設(shè)備存儲能量剩余狀態(tài)、充電器工作狀態(tài)、計(jì)量計(jì)費(fèi)等信息。若某段時(shí)間內(nèi)充電站的儲能有較多盈余，在白天用電高峰時(shí)段，在保證充電站正常工作的情況下，充電站可按電網(wǎng)需求將盈余的電能回饋給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量回饋。此時(shí)，能量流動(dòng)由儲能設(shè)備流向交流電網(wǎng)。當(dāng)充電站儲存的能量不能滿足電動(dòng)車充電的需求時(shí)，充電站可直接利用交流電網(wǎng)給電動(dòng)車以正常速率充電(非快速方式充電)，以維持充電站一定程度上的正常運(yùn)行。若某臺或多臺儲能設(shè)備需要維護(hù)或更換時(shí)，可拉開該設(shè)備輸入輸出兩側(cè)的開關(guān)將該臺設(shè)備隔離，而不會影響到其他設(shè)備的正常工作，操作簡單方便。車載充電站還可以安裝太陽能儲存電能裝置35，利用太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存于儲能裝置，該太陽能儲能裝置35含有太陽能光伏板351以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器 352。太陽能光伏板351安裝在車載充電站的外殼上。
權(quán)利要求1.一種車載電動(dòng)車充電站，包括運(yùn)輸車輛、底盤和充電裝置，充電裝置固定在底盤上， 其包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備，充電裝置內(nèi)各部件相互導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于交流供電電網(wǎng)接入端通過高壓繼電保護(hù)柜、三相變壓器和低壓繼電保護(hù)柜將交流電接入車載電動(dòng)車充電站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于監(jiān)控設(shè)備對充電站進(jìn)行監(jiān)測與控制，指導(dǎo)充電站的運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于儲能設(shè)備含有若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成，儲能設(shè)備采用超級電容或鈦酸鋰電池或二者的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于儲能設(shè)備含有太陽能儲能裝置，該裝置包括太陽能光伏板以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述充電站，其特征在于所述太陽能光伏板安裝在車載充電站的外 ^zC 上 ο
專利摘要一種車載電動(dòng)車充電站，包括運(yùn)輸車輛、底盤和充電裝置，充電裝置固定在底盤上，其包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備。
文檔編號H02J7/00GK202094654SQ20112018081
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者黃曉東 申請人:上海華篷防爆科技有限公司