用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)和充電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)和充電站。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車尾氣對(duì)城市空氣造成的污染愈發(fā)難以忽視的背景下，電動(dòng)汽車，作為一種高效、節(jié)能、低排放的傳統(tǒng)汽車的替代產(chǎn)品成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。就目前而言，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相當(dāng)程度上依賴于配套的能源供給基礎(chǔ)設(shè)施的同步建設(shè)，其中，由于國(guó)內(nèi)在充電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的理論尚不健全，仍處于示范和探索階段，因此在當(dāng)前階段充電站的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，對(duì)工程建設(shè)的實(shí)施、安全穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)管理均起到至關(guān)重要的作用。
[0003]目前對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的設(shè)備基本可以劃分為交流慢充和直流快充兩種充電方式，考慮到人們對(duì)充電時(shí)間的不同要求，交流慢充通常適用于家用的充電系統(tǒng)，直流快充通常適用于為電動(dòng)汽車進(jìn)行快速充電的充電站。如圖1所示，現(xiàn)有的充電站中的直流充電系統(tǒng)通常是將直流充電裝置102直接掛載在電網(wǎng)或者分布式的微電網(wǎng)上，從而與該直流充電裝置102連接的待充電的電動(dòng)汽車可以視為是電網(wǎng)的負(fù)載。
[0004]然而，這種充電系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):
[0005]I)在電網(wǎng)無(wú)法正常供電時(shí)，不具備應(yīng)急充電的功能；
[0006]2)電動(dòng)汽車對(duì)充電站的集中使用會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電壓、電能質(zhì)量造成影響，尤其是在用電高峰時(shí)段；
[0007]3)用于直流快充的充電裝置功率通常較大，在開機(jī)的瞬間會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成一定的沖擊。
[0008]針對(duì)上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)和充電站，以至少解決現(xiàn)有的電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的技術(shù)問題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)，包括:N個(gè)直流充電裝置，上述N個(gè)直流充電裝置中的每一個(gè)包括AC/DC轉(zhuǎn)換器以及設(shè)置在上述AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流輸出端的接口器件，上述接口器件用于插接電動(dòng)汽車的直流充電接口 ；電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS以及與上述PCS連接的電池組；連接裝置，連接在交流電源與上述N個(gè)直流充電裝置以及上述PCS之間，在上述連接裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，上述N個(gè)直流充電裝置以及上述PCS均與上述交流電源連接，在上述連接裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，上述N個(gè)直流充電裝置中的M個(gè)直流充電裝置與上述PCS連接，M小于N。
[0011]優(yōu)選地，上述連接裝置包括:第一開關(guān)，連接在上述交流電源與上述M個(gè)直流充電裝置以及上述PCS之間，在上述第一開關(guān)閉合時(shí)，上述N個(gè)直流充電裝置以及上述PCS均與上述交流電源連接，在上述第一開關(guān)斷開時(shí)，上述N個(gè)直流充電裝置中的M個(gè)直流充電裝置與上述PCS連接。
[0012]優(yōu)選地，上述第一開關(guān)的一端用于連接上述交流電源，上述第一開關(guān)的另一端直接或間接連接上述M個(gè)直流充電裝置以及上述PCS。
[0013]優(yōu)選地，上述連接裝置還包括:M個(gè)第二開關(guān)，上述M個(gè)第二開關(guān)一一對(duì)應(yīng)地連接在上述M個(gè)直流充電裝置與上述第一開關(guān)之間。
[0014]優(yōu)選地，上述M個(gè)直流充電裝置為上述N個(gè)直流充電裝置中的任意M個(gè)，其中，上述連接裝置還包括:κ個(gè)第三開關(guān)，上述K個(gè)第三開關(guān)中的每一個(gè)連接在上述第一開關(guān)與上述N個(gè)直流充電裝置中除上述M個(gè)直流充電裝置外的一個(gè)直流充電裝置之間，K小于等于N與M的差值。
[0015]優(yōu)選地，上述連接裝置還包括:L個(gè)第四開關(guān)，上述L個(gè)第四開關(guān)中的每一個(gè)連接在上述交流電源與上述N個(gè)直流充電裝置中除上述M個(gè)直流充電裝置外的一個(gè)直流充電裝置之間，L小于等于N與M的差值。
[0016]優(yōu)選地，上述充電系統(tǒng)還包括:控制器，連接上述連接裝置，用于控制上述連接裝置在上述第一狀態(tài)與上述第二狀態(tài)之間切換。
[0017]優(yōu)選地，上述交流電源為三相交流電源；和/或，上述交流電源為微電網(wǎng)的負(fù)載輸出端。
[0018]優(yōu)選地，上述充電系統(tǒng)還包括:箱體，用于裝載上述PCS以及上述電池組，或者上述PCS、上述電池組以及上述連接裝置，或者上述N個(gè)直流充電裝置、上述PCS、上述電池組以及上述連接裝置。
[0019]優(yōu)選地，上述箱體內(nèi)設(shè)置有冷卻裝置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種用于電動(dòng)汽車的充電站，其特征在于，包括:上述的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)。
[0021]在本發(fā)明實(shí)施例中，由于PCS及電池組可以起到儲(chǔ)能的作用，因此在電網(wǎng)無(wú)法正常供電時(shí)，還可以通過(guò)PCS及電池組與直流充電裝置的電連接向待充電的電動(dòng)汽車充電，換而言之，上述充電系統(tǒng)提供了應(yīng)急充電的功能，從而解決了現(xiàn)有的電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的問題。
【附圖說(shuō)明】
[0022]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種可選的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種可選的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種可選的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種可選的用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0030]實(shí)施例1
[0031]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種用于電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0032]I )N個(gè)直流充電裝置102，N個(gè)直流充電裝置102中的每一個(gè)包括AC/DC轉(zhuǎn)換器以及設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流輸出端的接口器件，接口器件用于插接電動(dòng)汽車的直流充電接口 ；
[0033]2)電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS以及與PCS連接的電池組202 ；
[0034]3)連接裝置204，連接在交流電源與N個(gè)直流充電裝置102以及PCS之間，在連接裝置204處于第一狀態(tài)時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在連接裝置204處于第二狀態(tài)時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102中的M個(gè)直流充電裝置102與PCS連接，M小于N。
[0035]應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明技術(shù)方案所要解決的問題之一是提供一種充電系統(tǒng)，以便于為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，其中，類似與現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述充電系統(tǒng)可以包括多個(gè)直流充電裝置102，以滿足對(duì)該充電系統(tǒng)同時(shí)服務(wù)于多個(gè)用戶的設(shè)計(jì)要求。為便于表述，以下將上述多個(gè)直流充電裝置102記為N個(gè)直流充電裝置102。
[0036]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述直流充電裝置102的具體形式可以有多種，例如常見的直流快充充電機(jī)等，其中，這些直流充電裝置102通常可以至少包括一個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換器，用于將電網(wǎng)所提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，進(jìn)而可以通過(guò)插接在電動(dòng)汽車的直流充電接口上的接口器件向電能電動(dòng)汽車充電。
[0037]在此基礎(chǔ)上，如圖1所示，區(qū)別與現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的充電系統(tǒng)還可以包括PCS以及與該P(yáng)CS連接的電池組202。一般而言，PCS中通常包括充電電路和逆變電路，在處于電網(wǎng)的用電低谷時(shí)期，PCS中的充電電路可以將電網(wǎng)上的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并為電池組202充電，在處于電網(wǎng)的用電高峰時(shí)期，電池組202的直流電通過(guò)PCS的逆變電路被轉(zhuǎn)化為交流電能注入電網(wǎng)，從而可以起到對(duì)電網(wǎng)的供電能力的緩沖與均衡作用，進(jìn)而緩解由于電動(dòng)汽車對(duì)充電站的集中使用所造成的對(duì)電網(wǎng)的電壓、電能質(zhì)量的影響，以及直流充電裝置102開機(jī)時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊。此外，PCS中的逆變器通常還可以控制注入電網(wǎng)的電流與電網(wǎng)電壓之間的相位，從而也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率調(diào)節(jié)的目的。
[0038]在另一方面，在本發(fā)明實(shí)施例中，由于PCS及電池組202可以起到儲(chǔ)能的作用，因此在電網(wǎng)無(wú)法正常供電時(shí)，還可以通過(guò)PCS及電池組202與直流充電裝置102的電連接向待充電的電動(dòng)汽車充電，換而言之，上述充電系統(tǒng)提供了應(yīng)急充電的功能，從而解決了現(xiàn)有的電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的問題。
[0039]進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述充電系統(tǒng)還可以包括連接在交流電源與N個(gè)直流充電裝置102以及PCS之間的連接裝置204，其中，在連接裝置204處于第一狀態(tài)時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在連接裝置204處于第二狀態(tài)時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102中的M個(gè)直流充電裝置102與PCS連接，M小于N。
[0040]一般而言，在本發(fā)明實(shí)施例中，作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的PCS及電池組202的容量需要與其所連接的直流充電裝置102的整體相匹配，若PCS與全部N個(gè)直流充電裝置102連接，則對(duì)其容量的需求較大，PCS及電池組202的配置成本也隨之提高，然而對(duì)于應(yīng)急的功能設(shè)計(jì)而言，并不需要N個(gè)直流充電裝置102均工作如常，因此在本發(fā)明實(shí)施例中，PCS可以僅連接N個(gè)直流充電裝置102中的M個(gè)，從而可以更好地在功能與成本之間取得平衡。
[0041]具體地，如圖1所示，PCS可以與N個(gè)直流充電裝置102并列地間接連接到電網(wǎng)，或者說(shuō)交流電源，而在交流電源與PCS以及N個(gè)直流充電裝置102之間可以設(shè)置有連接裝置204，通過(guò)該連接裝置204，可以將N個(gè)直流充電裝置102中的M個(gè)直流充電裝置102與電網(wǎng)分離，并維持PCS及電池組202向該M個(gè)直流充電裝置102的供電。其中，該M個(gè)直流充電裝置102既可以是預(yù)先從N個(gè)直流充電裝置102中指定的，也可以是臨時(shí)配置的任意M個(gè)直流充電裝置102，本發(fā)明對(duì)此不作限定。
[0042]在本發(fā)明實(shí)施例中，上述連接裝置204的【具體實(shí)施方式】可以有多種，最基本地，可以通過(guò)開關(guān)或開關(guān)組來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，圖3給出了一種可行的連接裝置204的實(shí)施方式，其中，該連接裝置204可以包括:
[0043]I)第一開關(guān)302，連接在交流電源與M個(gè)直流充電裝置102以及PCS之間，在第一開關(guān)302閉合時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在第一開關(guān)302斷開時(shí)，N個(gè)直流充電裝置102中的M個(gè)直流充電裝置102與PCS連接。
[0044]具體地，如圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，第一開關(guān)302的一端可以用于連接交流電源，第一開關(guān)302的另一端可以直接或間接連接M個(gè)直流充電裝置102以及P