一種電動汽車充電系統的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電動汽車領域，尤其涉及一種電動汽車充電系統。
【【背景技術】】
[0002]作為應對能源危機、環境污染等方面的主要發展產業，新能源汽車近年來的發展與應用得到長足進步，至力于發展新能源公交系統的城市與日俱增。而其中，以鋰離子電池作為動力電源的電動公交，因其能量高、工作電壓高、工作溫度范圍寬、體積小、壽命長、環保等優點，迅速成為新能源產業中的支柱力量。而伴隨著電動公交的應用與推廣，配套基礎設施的重要性也日益明顯。
[0003]為了推動純電動汽車的產業化發展，同步建立和完善相關的配套基礎設施的重要性與日俱增，特別是電動汽車的充電設施。當前國內電動汽車的充電樁主要集中于小區、停車場等公共場所的停車位，方便了電動汽車的充電，然而上述充電樁均是直接連接電網，通過AC-DC裝置將電網的交流電轉換成直流電同時給眾多電動汽車充電，其充電倍率低，耗時長，嚴重制約實際使用的便捷性，但如果眾多電動汽車同時高倍率快速充電又會形成很大的負載并對電網形成沖擊，而且電動汽車如果是在白天用電高峰期充電，則其電價較貴，無法享受到晚間的谷峰低價電力以起到削峰填谷的作用，更兼電網處于檢修斷網、故障、限電期間時，則無電能可供充電，更影響了其使用。
[0004]鑒于以上弊端，實有必要提供一種電動汽車充電系統以克服上述缺陷。
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【發明內容】
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[0005]本發明的目的是提供一種電動汽車充電系統，其不但能對電動汽車進行高倍率快速充電，而且能通過儲存夜間低谷電能并在白天對電動汽車充電，起到削峰填谷的作用，同時還能保障24小時不間斷供電，解決了電網斷網時的充電問題及市電供電問題。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種電動汽車充電系統，其包括補電區、儲能區、充電區和管理區，其特征在于:所述補電區包括太陽能電池板、太陽能發電模塊、電網接入口、AC-DC充電模塊；所述充電區包括應急電源模塊、市電應急輸出接口、DC-DC充電模塊、電動車快速充電接口、電動車慢速充電接口 ；所述管理區包括充電樁管理系統、人機交互界面、GPS功能模塊、監控及充值后臺、智能照明模塊、攝像監控模塊、刷卡計費模塊、低壓供電模塊；
[0007]優選的，所述太陽能發電模塊連接太陽能電池板并將太陽能電池板所發的電進行電壓調節后給儲能區充電；所述AC-DC充電模塊連接電網接入口并將電網的交流電轉換成直流電后給儲能區充電；
[0008]優選的，所述應急電源模塊連接儲能區并將儲能區的電能轉換為市電電壓后通過市電應急輸出接口對外放電；所述DC-DC充電模塊連接儲能區并將儲能區的電能轉換為適合電壓后通過電動車快速充電接口給需要進行快速充電的電動車充電；
[0009]優選的，所述AC-DC充電模塊還可以將電網接入口的工業電進行電壓調節后直接通過電動車慢充電接口給需要進行慢充電的電動車充電；
[0010]優選的，所述充電樁管理系統通過CAN線將補電區、儲能區、充電區、管理區的各個模塊的電流、電壓、溫度信息進行收集、分析，再通過人機交互界面進行顯示、交流、控制，并將該信息通過GPRS功能模塊遠程傳輸到監控及充值后臺；
[0011]優選的，所述管理區的智能照明模塊用于夜間運行時提供照明作用；所述攝像監控模塊用于對整個系統的防盜、防損進行監控；所述刷卡計費模塊用于消費者通過該系統進行電能消費時對該消費者的使用權信息進行收集、確認；所述低壓供電模塊用于對整個管理區的各個模塊、工作組件在工作時提供相應的電源；
[0012]當電網處于夜間低谷時，通過補電區的AC-DC充電模塊將電網接入口獲得的交流電轉換成直流電并儲存到儲能區，待白天用電高峰時再將儲能區的電能通過DC-DC進行電壓調節后給電動汽車進行快速充電。由于儲能區可對電動汽車進行2C-3C的高倍率快速充電，能夠在短時間內對電動汽車進行較高的能量補充，避免了對電網的沖擊。而當儲能區的電能不足時，再通過AC-DC充電模塊交流電變成直流電直接對汽車進行慢速充電并同時給儲能區補電。基于同時擁有儲能區快速充電和電網在線實時充電的雙型充電模式，保障了電網處于限電或檢修斷網時充電系統的24小時充電功能，同時由于充電區配置了應急電源模塊，當需要應急電源時，市電應急輸出接口亦能輸出滿足于市電電壓的電源。
[0013]本發明的有益效果是:通過儲能裝置將夜間低谷時的電能儲存起來并用于白天用電高峰期，配合其高倍率快速充電的功能，能在短時間內對電動汽車進行大量的能量補充而不影響電網，同時又有效地利用了低谷時的低價電能，起到了削峰填谷的作用，更兼該系統擁有儲能區充電和電網在線實時充電的雙型充電模式，保障了電網處于限電或檢修斷網時充電系統的24小時充電。
【【附圖說明】】
[0014]圖1為本發明一種電動汽車充電系統的功能框圖。
【【具體實施方式】】
[0015]請參考圖1所示，下面結合實施案例對本發明作進一步說明。
[0016]本實施案例中，補電區20、儲能區40、充電區30和管理區10的運行模式如下:
[0017]儲能區40的補電流程分為兩大模式:一，通過太陽能電池板23將太陽能轉換成電能后，再通過太陽能發電模塊24將其電壓調節到相應的充電電壓后給儲能區40補電；二，通過電網接入口 21將電網中的交流電經過AC-DC充電模塊22轉換成相應的充電電壓后給儲能區40補電。
[0018]充電區30對外充電分為三大模式:一，當電動車需要快速充電時，儲能區40通過DC-DC充電模塊31將高倍率電能進行電壓調節后利用電動車快速充電接口 32為電動車進行快充；二，當電動車需要慢充電，如在夜間擁有足夠時間來充電時，則充電區30會通過補電區20中的AC-DC充電模塊22將電網接入口 21中的市電進行電壓調節后直接通過電動車慢速充電接口 35為電動車充電；三，當電網斷電后急需應急電源以保證重要機器設備運行時，充電區30中的應急電源模塊33會將儲能區40的電能轉換為市電電壓并通過市場應急輸出接口 34對外提供應急電源。
[0019]管理區10的運行，主要是用于對補電區20、儲能區40、充電區30相互之間的協調、配合、信息收集、管理。其信息收集包括補電區20內各組件對儲能區40在進行補電時的電流、電壓、時間、溫度、耗能以及滿電后的電路狀態信息；儲能區40實時電能狀態信息；充電區30對外充電電流、電壓、時間、溫度、耗能信息。同時，管理區10還負責管理夜間運營時的智能照明模塊13對整系統區域進行照明，利用攝像監控模塊14全天候對系統工作區域進行攝像監控，通過刷卡計費模塊15來收集并確認消費者使用信息和使用權，利用低壓供電模塊16為整個管理區10內的各組件提供穩定的電源，利用人機交互界面12與消費者進行交流，包括確認其車輛電池組信息、通信協議、消費額度等，并且人機交互界面12還可用于系統的專業維護人員進行升級、設置、信息的上傳和下載，而GPRS功能模塊主要是將上述充電樁管理系統11收集到的信息傳輸給監控及充值后臺18。
[0020]當電網處于夜間低谷時，通過補電區的AC-DC充電模塊將電網接入口獲得的交流電轉換成直流電并儲存到儲能區，待白天用電高峰時再將儲能區的電能通過DC-DC進行電壓調節后給電動汽車進行快速充電。由于儲能區可對電動汽車進行2C-3C的高倍率快速充電，能夠在短時間內對電動汽車進行較高的能量補充，避免了對電網的沖擊。而當儲能區的電能不足時，再通過AC-DC充電模塊交流電變成直流電直接對汽車進行慢速充電并同時給儲能區補電。基于同時擁有儲能區快速充電和電網在線實時充電的雙型充電模式，保障了電網處于限電或檢修斷網時充電系統的24小時充電功能，同時由于充電區配置了應急電源模塊，當需要應急電源時，市電應急輸出接口亦能輸出滿足于市電電壓的電源。
[0021]本發明一種電動汽車充電系統，并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發明并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。
【主權項】
1.一種電動汽車充電系統，其包括補電區、儲能區、充電區和管理區，其特征在于:所述補電區包括太陽能電池板、太陽能發電模塊、電網接入口、AC-DC充電模塊；所述充電區包括應急電源模塊、市電應急輸出接口、DC-DC充電模塊、電動車快速充電接口、電動車慢速充電接口 ；所述管理區包括充電樁管理系統、人機交互界面、GPS功能模塊、監控及充值后臺、智能照明模塊、攝像監控模塊、刷卡計費模塊、低壓供電模塊。2.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電系統，其特征在于:所述太陽能發電模塊連接太陽能電池板并將太陽能電池板所發的電進行電壓調節后給儲能區充電；所述AC-DC充電模塊連接電網接入口并將電網的交流電轉換成直流電后給儲能區充電。3.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電系統，其特征在于:所述應急電源模塊連接儲能區并將儲能區的電能轉換為市電電壓后通過市電應急輸出接口對外放電；所述DC-DC充電模塊連接儲能區并將儲能區的電能轉換為適合電壓后通過電動車快速充電接口給需要進行快速充電的電動車充電。4.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電系統，其特征在于:所述AC-DC充電模塊還可以將電網接入口的工業電進行電壓調節后直接通過電動車慢充電接口給需要進行慢充電的電動車充電。5.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電系統，其特征在于:所述充電樁管理系統通過CAN線將補電區、儲能區、充電區、管理區的各個模塊的電流、電壓、溫度信息進行收集、分析，再通過人機交互界面進行顯示、交流、控制，并將該信息通過GPRS功能模塊遠程傳輸到監控及充值后臺。6.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電系統，其特征在于:所述管理區的智能照明模塊用于夜間運行時提供照明作用；所述攝像監控模塊用于對整個系統的防盜、防損進行監控；所述刷卡計費模塊用于消費者通過該系統進行電能消費時對該消費者的使用權信息進行收集、確認；所述低壓供電模塊用于對整個管理區的各個模塊、工作組件在工作時提供相應的電源。
【專利摘要】本發明公開了一種電動汽車充電系統，其包括補電區、儲能區、充電區和管理區。與現有技術相比，本發明一種電動汽車充電系統由于通過儲能區的儲能裝置將夜間低谷時的電能儲存起來并用于白天用電高峰期，配合其高倍率快速充電的功能，能在短時間內對電動汽車進行大量的能量補充而不影響電網，同時又有效地利用了低谷時的低價電能，起到了削峰填谷的作用，更兼該系統擁有儲能區充電和電網在線實時充電的雙型充電模式，保障了電網處于限電或檢修斷網時充電系統的24小時充電。
【IPC分類】H02J7/02, H02J7/00, H02J7/35, H02J13/00
【公開號】CN105322578
【申請號】CN201410276781
【發明人】耿德先
【申請人】深圳市沃特瑪電池有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年6月17日