本實用新型涉及充電儲能技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種移動式充電儲能系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)代社會的高速發(fā)展,電動汽車快速走進了我們的生活,對新能源汽車提出了更高的要求,傳統(tǒng)的高壓大電流的充電設(shè)備對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響也面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。如傳統(tǒng)的充電設(shè)備由于體積大的原因通常設(shè)置于固定的場所,電動汽車在使用時必須先充滿電然后才能保證可靠行駛,以防止缺電或電力不足導(dǎo)致電動汽車不能行駛的問題。另外,在電網(wǎng)用戶用電的高峰期時,電壓較低,充電效率低導(dǎo)致充電時間長的問題。
有鑒于此,有必要對上述的充電裝置進行進一步的改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述至少一技術(shù)問題,本實用新型的主要目的是提供一種移動式充電儲能系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的一個技術(shù)方案為:提供一種移動式充電儲能系統(tǒng),包括充電終端、充電控制器、雙向逆變器及儲能裝置,
所述雙向逆變器分別與儲能裝置及充電控制器電連接,所述充電控制器與充電終端電連接;
所述充電控制器,用于分別響應(yīng)用戶輸入的補電模式、直通模式及逆變模式生成對應(yīng)的補電控制指令、直通控制指令及逆變控制指令,并控制雙向逆變器進入對應(yīng)的工作狀態(tài);
所述雙向逆變器外接有供電電源,用于根據(jù)補電控制指令對供電電源進行整流處理,以對充電儲能裝置進行補電;根據(jù)直通控制指令將供電電源直接輸出,以對電動車輛進行充電;根據(jù)逆變控制指令對儲能裝置進行逆變處理,以對電動車輛進行充電;
所述儲能裝置,用于在補電模式時進行儲能處理,以及在逆變模式時進行放電處理;
所述充電終端,用于利用供電電源或儲能裝置為電動車輛充電。
優(yōu)選地,所述雙向逆變器還包括AC-DC轉(zhuǎn)換電路以及DC-AC轉(zhuǎn)換電路,在補電模式時,所述AC-DC轉(zhuǎn)換電路將供電電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電,以對儲能裝置進行充電;在逆變模式時,所述DC-AC轉(zhuǎn)換電路將儲能裝置的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,以對電動車輛進行充電。
優(yōu)選地,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括與充電控制器電連接的觸摸屏,所述觸摸屏用于輸入利用供電電源為儲能裝置進行充電補電模式、利用供電電源進行直接充電的直通模式、以及利用儲能裝置對電動車輛進行充電的逆變模式。
優(yōu)選地,所述儲能裝置包括充電電池、電量采集電路及電量處理器,所述電量采集電路與充電電池電連接,用以采集充電電池的充電信息;所述電量處理器與電量采集電路電連接,用以對充電信息進行處理得到電量數(shù)據(jù)并輸送至充電控制器,并通過觸摸屏顯示。
優(yōu)選地,所述充電終端包括充電樁及與充電樁電連接的充電槍。
優(yōu)選地,所述充電終端還包括讀卡器及IC卡,所述讀卡器安裝于充電樁上,所述讀卡器在感應(yīng)到有效的IC卡后可啟動對電動車輛進行充電。
優(yōu)選地,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括過壓/欠壓保護電路,所述過壓/欠壓保護電路與充電控制器電連接。
優(yōu)選地,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括過載/過流保護電路,所述過載/過流保護電路與充電控制器電連接。
優(yōu)選地,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包短路保護電路及漏電保護電路,所述短路保護電路及漏電保護電路分別與充電控制器電連接。
本實用新型的技術(shù)方案包括充電終端、充電控制器、雙向逆變器及儲能裝置,該充電控制器可根據(jù)用戶輸入的直通模式、補充模式及逆變模式生成對應(yīng)的控制指令;雙向逆變器根據(jù)各控制指令進行對應(yīng)的工作狀態(tài),用以為儲能裝置及電動車輛進行充電,如此,可以對電動車輛進行直接充電、對儲能裝置進行補電、以及利用儲能裝置對電動車輛進行充電,能夠解決電動汽車因沒電造成的煩惱,同時利用電價高時可賣電,電價低時可以進行儲能。有電利用直通模式正常供電電動汽車,可以作自然災(zāi)害時應(yīng)急電源調(diào)度,孤島電源,特定環(huán)境電源應(yīng)用。綜上,本實用新型至少具有如下技術(shù)效果:
1、削峰填谷,在電網(wǎng)用電的高峰期,電價高時,儲能電池,可以對電動汽車進行補電,也可以將儲存的電能反饋補給電網(wǎng),實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,如白天11::00---14:00晚18:00—22:00,體現(xiàn)了真正意義能源的節(jié)?。?/p>
2、機動輕便靈活,可以受場地的限制節(jié)約資源,對電網(wǎng)不會造成污染,真正綠色環(huán)保,市電設(shè)有獨立的直通模式通過,安全可靠;
3、儲能雙向變流部分采用高效逆變電源模塊,效率達98%,能快熟速切換;
4、方便用戶在電動汽車沒電的情況下快速補充電源,節(jié)省大量時間,避免因沒電造成拖車和交通堵塞的煩惱。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型一實施例移動式充電儲能系統(tǒng)的模塊方框圖;
圖2為本實用新型另一實施例移動式充電儲能系統(tǒng)的模塊方框圖;
圖3為本實用新型一實施例移動式充電儲能系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
需要說明,本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外,各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。
請參照圖1,在本實用新型實施例中,該移動式充電儲能系統(tǒng),包括充電終端40、充電控制器10、雙向逆變器20及儲能裝置30,
所述雙向逆變器20分別與儲能裝置30及充電控制器10電連接,所述充電控制器10與充電終端40電連接;
所述充電控制器10,用于分別響應(yīng)用戶輸入的補電模式、直通模式及逆變模式生成對應(yīng)的補電控制指令、直通控制指令及逆變控制指令,并控制雙向逆變器20進入對應(yīng)的工作狀態(tài);
所述雙向逆變器20外接有供電電源,用于根據(jù)補電控制指令對供電電源進行整流處理,以對充電儲能裝置30進行補電;根據(jù)直通控制指令將供電電源直接輸出,以對電動車輛進行充電;根據(jù)逆變控制指令對儲能裝置30進行逆變處理,以對電動車輛進行充電;
所述儲能裝置30,用于在補電模式時進行儲能處理,以及在逆變模式時進行放電處理;
所述充電終端40,用于利用供電電源或儲能裝置30為電動車輛充電。
本實施例中,該充電終端40可以為充電樁等,電能通過充電樁輸出。儲能裝置30為充電電池或者蓄電池,儲能裝置30可以在方便接入供電電源時存儲電能,而在戶外時能夠作為電源輸出。充電控制器10,具體可以為充電控制板,該充電控制板可以根據(jù)用戶輸入的補電模式生成補電控制指令,以控制雙向逆變器20及儲能裝置30處于補電狀態(tài),此時,雙向逆變器20可以對供電電源進行整流處理;該充電控制板還可以根據(jù)用戶輸入的直通模式生成直通控制指令,以控制雙向逆變器20及充電終端40處于充電狀態(tài),此時,雙向逆變器20處于旁通狀態(tài),可以利用供電電能直接對充電終端40進行充電;該充電控制板還可以根據(jù)用戶輸入的逆變模式生成逆變控制指令,以控制雙向逆變器20及儲能裝置30處于逆變狀態(tài),此時,雙向逆變器20處于逆變狀態(tài),可以利用儲能裝置30直接對充電終端40進行充電。雙向逆變器20處于逆變狀態(tài)時,還可以將儲能裝置30輸出的電能反饋補給電網(wǎng),實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,如此,在在電網(wǎng)用電的高峰期,電價高時利用儲能裝置30,起到削峰填谷的作用。
本實用新型的技術(shù)方案包括充電終端40、充電控制器10、雙向逆變器20及儲能裝置30,該充電控制器10可根據(jù)用戶輸入的直通模式、補充模式及逆變模式生成對應(yīng)的控制指令;雙向逆變器20根據(jù)各控制指令進行對應(yīng)的工作狀態(tài),用以為儲能裝置30及電動車輛進行充電,如此,可以對電動車輛進行直接充電、對儲能裝置30進行補電、以及利用儲能裝置30對電動車輛進行充電,能夠解決電動汽車因沒電造成的煩惱,同時利用電價高時可賣電,電價低時可以進行儲能。有電利用直通模式正常供電電動汽車,可以作自然災(zāi)害時應(yīng)急電源調(diào)度,孤島電源,特定環(huán)境電源應(yīng)用。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述雙向逆變器20還包括AC-DC轉(zhuǎn)換電路21以及DC-AC轉(zhuǎn)換電路22,在補電模式時,所述AC-DC轉(zhuǎn)換電路21將供電電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電,以對儲能裝置30進行充電;在逆變模式時,所述DC-AC轉(zhuǎn)換電路22將儲能裝置30的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,以對電動車輛進行充電。
本實施例中,通過AC-DC轉(zhuǎn)換電路21以及DC-AC轉(zhuǎn)換電路22可以方便儲能裝置30對電能的存儲及放電。AC-DC轉(zhuǎn)換電路21用于儲能裝置30的充電,方便電能存儲,DC-AC轉(zhuǎn)換電路22用于儲能裝置30的放電,方便對外供電。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括與充電控制器10電連接的觸摸屏50,所述觸摸屏50用于輸入利用供電電源為儲能裝置30進行充電補電模式、利用供電電源進行直接充電的直通模式、以及利用儲能裝置30對電動車輛進行充電的逆變模式。
為了方便用戶與充電控制器10的交互,本實施例中,該充電控制器10還連接有觸摸屏50,通過觸摸屏50可以輸入各種充電模式,還可以顯示充電電壓、充電電流、電池電流、充電狀態(tài)的電池電量百分比顯示及預(yù)計剩余充電時間等,甚至可以顯示費用結(jié)算等。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述儲能裝置30包括充電電池31、電量采集電路32及電量處理器33,所述電量采集電路32與充電電池31電連接,用以采集充電電池31的充電信息;所述電量處理器33與電量采集電路32電連接,用以對充電信息進行處理得到電量數(shù)據(jù)并輸送至充電控制器10,并通過觸摸屏50顯示。
本實施例中,電量采集電路32具體為BMU模塊,可以采集儲能裝置30的狀態(tài)參數(shù),電量處理器33可以對采集的參數(shù)進行處理,得到對應(yīng)的電量數(shù)據(jù),該點亮數(shù)據(jù)可以通過觸摸屏50顯示出來。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述充電終端40包括充電樁41及與充電樁41電連接的充電槍42。
本實施例中,充電終端40可以是充電樁41或者充電臺,該充電樁41或充電臺還連接有充電槍42,以方便電能輸出。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述充電終端40還包括讀卡器及IC卡,所述讀卡器安裝于充電樁41上,所述讀卡器在感應(yīng)到有效的IC卡后可啟動對電動車輛進行充電。
本實施例中,可以采用IC卡及讀卡器,來開啟充電操作。當刷卡時,通過讀卡器讀取IC卡內(nèi)信息,滿足設(shè)定要求時,可以向外供電;再次刷卡時,可以停止充電,以滿足急停的需求。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括過壓/欠壓保護電路,所述過壓/欠壓保護電路與充電控制器10電連接。
本實施例中,本移動式充電儲能系統(tǒng)還具有過壓/欠壓保護功能,當檢測到輸出電壓大于正常電壓值(120%)時開啟過壓保護,切斷充電槍42輸出,并告警;當檢測到輸出電壓低于正常值(80%)時開啟欠壓保護,立刻切斷輸出,并告警。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包括過載/過流保護電路,所述過載/過流保護電路與充電控制器10電連接。
本實施例中,本移動式充電儲能系統(tǒng)還具有過載/過流進行保護功能,當檢測到過載大于設(shè)定值時開啟過載/過流保護,立刻切斷輸出,并告警。
上述的告警可以通過指示燈或警報時,進行報警。該指示燈包括,給電動汽車充電/給電池模組補電的指示燈(工作指示燈);告警燈,急停、儲能裝置30電壓低、雙向變流器旁通狀態(tài)(充電狀態(tài))故障時亮起告警燈,具體的告警故障點通過觸摸屏50輸出。儲能裝置30狀態(tài)燈,儲能裝置30充滿電時,亮起,綠色,其他狀態(tài),熄滅??梢岳斫獾模摮潆娍刂破?0還連接有電能表。
請參照圖2,在一具體的實施例中,所述移動式充電儲能系統(tǒng)還包短路保護電路及漏電保護電路,所述短路保護電路及漏電保護電路分別與充電控制器10電連接。本實施例中,本移動式充電儲能系統(tǒng)還具有短路保護及漏電保護功能,當檢測到輸出短路時開啟短路保護,立刻切斷輸出,并告警顯示,響應(yīng)速度不低于200ms;當檢測到漏電電流大于30mA時開啟漏電保護,立刻切斷輸出,響應(yīng)速度不低于200ms。應(yīng)該指出,除上述的功能外,該充電控制器10還可以連接防雷模塊,因此,該移動式充電儲能系統(tǒng)還具有輸入防雷功能,當雷電打擊時能在200ns能開啟保護功能,防護等級為C級。
在另一實施例中,該雙向變流器具有來電自啟動功能,雙向變流器啟動后直接輸出50HZ交流電,插槍刷卡后完成主控板和BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,電池管理系統(tǒng))的CC(充電連接確認)、CP(充電控制確認)確認后立即啟動充電,再次刷卡后停止充電。雙向逆變器20工作在逆變狀態(tài)下,當充電控制器10通過和BCU通信得到儲能裝置30電壓低的告警信息時,會主動停止充電并輸出電壓低的告警提示到觸摸屏50。來電自啟動(或接通雙向逆變器20端輸入市電)后,在沒有充電需求的情況選,系統(tǒng)默認給儲能裝置30補電,當電池模組充滿且無電動汽車充電需求時,雙向逆變器20處于待機狀態(tài)。充電時,儲能裝置30配有直流斷路器,在充電和放電時手動按下ON/OFF按鈕,然后充電控制器10根據(jù)觸發(fā)的需求控制直流斷路器導(dǎo)通/關(guān)斷,從而控制儲能裝置30和雙向逆變器20直流輸出端的導(dǎo)通/關(guān)斷,方可進行充放電。充放電過程中電池控制有保護策略,防止過充過放。儲能裝置30通過BCU(電池控制單元)與充電控制器10通過485或232通信。上電自啟動功能,充電控制器10采樣電池模組輸出/輸入端的電壓低于設(shè)定值時,控制儲能裝置30輸出/輸入端直流斷路器導(dǎo)通,雙向逆變器20器自啟動并直接輸出直流電壓給儲能裝置30補電,補滿電后,充電控制器10控制儲能裝置30輸出/輸入端的直流斷路器關(guān)斷,充電控制器10監(jiān)控到市電掉電時,會立即控制儲能裝置30輸出/輸入端直流斷路器導(dǎo)通,并從儲能裝置30的輸出端取48V的直流電,使之正常工作。在無市電的情況下,按下ON/OFF按鈕,觸發(fā)雙向逆變器20處于逆變模式,啟動后輸出50HZ交流電。雙向逆變器20工作過程中,實時對電池總壓進行采集,做電壓保護功能,防止電池過充過放。
請參照圖3,本實用新型的實施例中,該移動式充電儲能系統(tǒng)的控制方法,包括如下步驟:
步驟S10、分別響應(yīng)用戶輸入的補電模式、直通模式及逆變模式生成對應(yīng)的補電控制指令、直通控制指令及逆變控制指令;
步驟S20、在補電模式時進行儲能處理,以及在逆變模式時進行放電處理;
步驟S30、根據(jù)補電控制指令對供電電源進行整流處理,以對充電儲能裝置進行補電;根據(jù)直通控制指令將供電電源直接輸出,以對電動車輛進行充電;根據(jù)逆變控制指令對儲能裝置進行逆變處理,以對電動車輛進行充電。
本實施例中,可以由用戶輸入充電模式、補電模式以及直通模式的一種,充電控制器可以響應(yīng)對應(yīng)的模式,生成控制指令,對雙向逆變器進行控制,具體的,可以根據(jù)用戶輸入的補電模式生成補電控制指令,以控制雙向逆變器及儲能裝置處于補電狀態(tài),此時,雙向逆變器可以對供電電源進行整流處理;可以根據(jù)用戶輸入的補電模式生成補電控制指令,以控制雙向逆變器及儲能裝置處于補電狀態(tài),此時,雙向逆變器可以對供電電源進行整流處理;還可以根據(jù)用戶輸入的直通模式生成直通控制指令,以控制雙向逆變器及充電終端處于充電狀態(tài),此時,雙向逆變器處于旁通狀態(tài),可以利用供電電能直接對充電終端進行充電;還可以根據(jù)用戶輸入的逆變模式生成逆變控制指令,以控制雙向逆變器及儲能裝置處于逆變狀態(tài),此時,雙向逆變器處于逆變狀態(tài),可以利用儲能裝置直接對充電終端進行充電,以更好地滿足移動充電的要求。
綜上,本實用新型至少具有如下技術(shù)效果:
1、削峰填谷,在電網(wǎng)用電的高峰期,電價高時,儲能電池,可以對電動汽車進行補電,也可以將儲存的電能反饋補給電網(wǎng),實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,如白天11::00---14:00晚18:00—22:00,體現(xiàn)了真正意義能源的節(jié)省;
2、機動輕便靈活,可以受場地的限制節(jié)約資源,對電網(wǎng)不會造成污染,真正綠色環(huán)保,市電設(shè)有獨立的直通模式通過,安全可靠;
3、儲能雙向變流部分采用高效逆變電源模塊,效率達98%,能快熟速切換;
4、方便用戶在電動汽車沒電的情況下快速補充電源,節(jié)省大量時間,避免因沒電造成拖車和交通堵塞的煩惱。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是在本實用新型的實用新型構(gòu)思下,利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。