CN102214937A - 箱式充放电站 - Google Patents

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刘韶林
邱武斌
张景超
姚德贵
陈卓娅
刘莘昱
何熹
沈蒙
魏丹
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本申请实施例公开了一种箱式充放电站，包括：箱体、充放电模块、控制模块和计量计费模块；所述充放电模块、控制模块和计量计费模块设置在所述箱体内部；所述控制模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行控制；所述计量计费模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行计量计费统计。本发明提供的箱式充放电站，将控制模块、计量计费模块和充放电模块全部安置在箱体中，实现了对电动汽车的充放电过程，节约了占地面积，实施简单可靠。

Description

箱式充放电站
技术领域
本申请涉及充放电站领域，特别是涉及一种箱式充放电站。
背景技术
电动汽车具有无尾气排放、噪声低、热效率高、排放的废热少、可回收利用的能量多等特点，因而有良好的环境保护效果，可有效减轻城市“热岛效应”，解决汽车的能源替代问题，改善能源结构。目前世界主要汽车生产国及企业都在加大电动车辆的研制和开发力度，电动汽车正迅速从研制试验阶段走向商品生产及应用阶段。
充放电站是电动汽车运营不可缺少的基础配套设施。当蓄电池的电能用完之后，就必须使用充电系统对电池进行再充电，当蓄电池组作为储能装置为其他电动车辆或区域电网提供备用电能时，就必须使用放电系统对作为备用电能的电池进行受控放电。要在较大范围内推广普及电动汽车，就必须配套建设充放电站，以增强公众对使用电动汽车的信心。因此，充放电站的建设是实现电动汽车产业化和推广普及的关键条件。
但是大量建设新的常规充放电站将受到我国城市土地资源的稀缺性制约，因此，在保障充分集约化利用我国城市土地资源的前提下，必须考虑采用新的技术手段来建设我国的充放电站。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种箱式充放电站，该充放电站的建设可以充分利用宝贵的土地资源，同时可以高压直接进入负荷中心。
技术方案如下：
一种箱式充放电站，包括：箱体、充放电模块、控制模块和计量计费模块；
所述充放电模块、控制模块和计量计费模块设置在所述箱体内部；
所述控制模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行控制；
所述计量计费模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行计量计费统计。
上述的充放电站，优选的，计量计费模块包括计量单元和计费单元；
所述计量单元用于对所述充放电模块充放电过程中的电量进行统计；
所述计费单元用于根据所述计量单元统计的电量进行计费。
上述的充放电站，优选的，所述充放电模块包括：高压配电系统、电力变压器、低压配电系统和充放电系统；
其中：所述高压配电系统通过所述电力变压器与所述低压配电系统连接；
所述低压配电系统与所述充放电系统连接。
上述的充放电站，优选的，所述充放电系统包括：充放电机和谐波治理系统；
所述谐波治理系统用于对所述充放电机放电过程的电流进行滤波处理。
上述的充放电站，优选的，所述箱体由底座、侧门、隔板、围板和顶盖组成；
所述底座上的围板、隔板、侧门及顶盖通过焊接或紧固件连接。
上述的充放电站，优选的，所述充放电模块内部设置有高压室、变压器室和低压室；
其中：所述高压室用于放置所述高压配电系统；
所述变压器室用于放置所述电力变压器；
所述低压室用于放置所述低压配电系统。
上述的充放电站，优选的，所述箱体的侧面设置有充放电接口。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本发明提供的箱式充放电站，将控制模块、计量计费模块和充放电模块全部安置在箱体中，实现了对电动汽车的充放电过程，节约了占地面积，实施简单可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的充放电站的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的计量计费模块的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的充放电模块的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的充放电系统的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的充放电模块的一详尽示意图；
图6为本申请实施例公开的充放电站一详尽示意图；
图7为本申请实施例公开的充放电站并联工作示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开的充放电站的结构示意图如图1所示，包括：箱体101、充放电模块102、控制模块103和计量计费模块104；
充放电模块102、控制模块103和计量计费模块104设置在箱体101内部；
控制模块103用于对充放电模块102的充放电过程进行控制；
计量计费模块104用于对充放电模块102的充放电过程进行计量计费统计。
充放电站是该站既可以对电动汽车进行能量补给，又可以利用电动汽车对电网进行放电，从而在真正意义上实现电能的双向互动。
控制模块主要起到监控作用，从功能上划分为：充放电机机监控、站级充放电监控系统和区域充放电监控中心三个层面。
计量计费模块104主要是指用户和充放电站之间，充放电站和电网之间进行交易的依据。
本申请实施例公开的计量计费模块的结构示意图如图2所示，计量计费模块104包括计量单元402和计费单元401；
计量单元402用于对充放电模块充放电过程中的电量进行统计；
计费单元401用于根据计量单元402统计的电量进行计费。
计量一般由电能表进行计量，这种计量又在电网和充放电站之间，充放电站和用户之间进行；计费是根据不同时段，不同费率对计量的电能乘以费率换算成交易费用。
本申请实施例公开的充放电模块的结构示意图如图3所示，包括：高压配电系统201、电力变压器202、低压配电系统203和充放电系统204；
高压配电系统201通过电力变压器202与低压配电系统203连接；
低压配电系统203与充放电系统204连接。
电源通过高压配电系统201、电力变压器202和低压配电系统203与充放电系统204连接；
当需要进行充电时，电能的流向为从电源依次经过高压配电系统201、电力变压器202、低压配电系统203和充放电系统204到达需要充电的车辆；
当需要车辆对电网进行放电时，电能的流向为从车辆，依次经过充放电系统204、低压配电系统203、电力变压器202和高压配电系统201到达电源；
可见充放电站具有电能双向流动的能力。
充放电站中采用的电力变压器为降压变压器，一般将10kV电压降至380V/220V，供用户使用。电力变压器的容量一般为50kVA～2500kVA，最常用的容量为100kVA～1000kVA。在防火要求严格的场合，可采用干式变压器。欧式箱充一般将变压器放在封闭的箱体内，为了解决散热问题，常采用自然通风和强迫通风两种。从整体运行费用和可靠性考虑，应采用自然通风，即利用整个箱充箱体上的通风孔、管道、百页窗等构成空气循环系统。强迫通风一般采用带自动测温控制的排风扇。对于高级用户，也可采用空调系统。由于箱式充放电站用于户外，为防止日照使变压器室温度上升，可采取双层夹板结构，顶盖采用带空气垫的气楼结构，使用隔热材料等技术措施。
充放电站中采用的高低压配电设备根据使用场合不同，一次主接线图可采用多种类型，如双电源型、单电源型等，其典型方案由进线柜、出线柜、计量柜、交直流充电机柜、无功和谐波补偿柜组成。进线柜中装有主开关，可采用SF6、真空开关等类型，用于控制整个高压系统的供电和保护；出线柜中装有分路开关，用于控制低压出线端的供电和保护。
本申请实施例公开的充放电系统的结构示意图如图4所述，包括充放电机224和谐波治理系统214；
谐波治理系统214用于对充放电机224放电过程的电流进行滤波处理。
本申请实施例公开的充放电模块的一详尽示意图如图5所示，充放电模块内部设置有高压室205、变压器室206和低压室207；
高压室205用于放置高压配电系统201；变压器室206用于放置电力变压器202；低压室207用于放置低压配电系统203。
箱体由底座、侧门、隔板、围板和顶盖组成；底座以上的围板、隔板、侧门和顶盖通过焊接或紧固件连接在一起。底座和顶盖一般由角钢或槽钢焊接而成。整个箱体是全封闭的，具有防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、可移动、机电一体化功能。
本申请实施例公开的充放电站一详尽示意图如图6所示，箱体的侧面设置有充放电接口，箱体的两侧分别为电网的接口面板和车辆的接口面板。
本申请实施例公开的充放电站并联工作示意图如图7所示，由图7可以看出箱式充放电站由于体积小，并且具有并联运行能力，可以采用多台并联运行模式，迅速组成大功率的汽车充电系统，从而可以为大型会议、展会形成临时的大容量应急充放电站。
箱式充放电站供电方式根据充放电站规模可以有多种选择，选择如下：
(1)大型箱式充放电站
采用双路10kV常供电源的高压供电方式，10kV高压侧采用两组单母线接线方式，不设分段开关；0.4kV低压侧采用单母线分段接线方式，两段母线之间设分段开关。大型充放电站采用两路10kV电缆(沟体埋设)供电，设置2台专用配电变压器，电源采用10kV双路常供。高压柜采用真空断路器中置式开关柜或环网柜，设进线柜、计量柜、母线设备、出线柜。0.4kV侧采用单母线分段接线方式，设备采用抽屉柜，每段母线设进线柜、有源滤波无功补偿柜、出线柜，两段母线之间设分段联络柜。低压每路出线带交流计量装置。
(2)中型箱式充放电站
采用一路10kV或0.4kV主供电源和一路0.4kV备用电源的供电方式。选择主供电源为高压时，10kV高压侧采用单母线接线方式；低压侧采用单母线接线方式，主供电源和备用电源之间设联锁装置。中型充放电站应采用两路电源供电。主供电源可采用10kV电缆(沟体埋设)供电，也可采用0.4kV低压电缆(沟体埋设)供电；备用电源采用0.4kV低压电缆(沟体埋设)供电。
主供电源采用10kV高压供电方式，电源采用10kV单路常供，10kV侧采用单母线接线方式。高压柜采用真空断路器中置式开关柜或环网柜，设进线柜、母线设备、出线柜。低压采用双路进线，单母线接线方式，设备采用抽屉柜。设主供电源进线柜、计量柜、有源滤波无功补偿柜、出线柜、低压备用电源进线柜。备用电源和主供电源之间设联锁装置。低压每路出线带交流计量装置。主供电源采用0.4kV低压供电方式：采用双路进线(一主一备)，单母线接线方式，设备采用抽屉柜。设主供电源进线柜(带计量)、有源滤波无功补偿柜、出线柜，备用电源进线柜(带计量)。备用电源和主供电源之间设联锁装置。低压每路出线带交流计量装置。
(3)小型箱式充放电站
采用单路0.4kV低压供电方式，一路低压常供电源进线，单母线接线方式。小型充放电站采用单路0.4kV电缆(沟体埋设)供电，配电采用户外供电箱。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种箱式充放电站，其特征在于，包括：箱体、充放电模块、控制模块和计量计费模块；
所述充放电模块、控制模块和计量计费模块设置在所述箱体内部；
所述控制模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行控制；
所述计量计费模块用于对所述充放电模块的充放电过程进行计量计费统计。
2.根据权利要求1所述的充放电站，其特征在于，计量计费模块包括计量单元和计费单元；
所述计量单元用于对所述充放电模块充放电过程中的电量进行统计；
所述计费单元用于根据所述计量单元统计的电量进行计费。
3.根据权利要求1所述的充放电站，其特征在于，所述充放电模块包括：高压配电系统、电力变压器、低压配电系统和充放电系统；
其中：所述高压配电系统通过所述电力变压器与所述低压配电系统连接；
所述低压配电系统与所述充放电系统连接。
4.根据权利要求3所述的充放电站，其特征在于，所述充放电系统包括：充放电机和谐波治理系统；
所述谐波治理系统用于对所述充放电机放电过程的电流进行滤波处理。
5.根据权利要求1所述的充放电站，其特征在于，所述箱体由底座、侧门、隔板、围板和顶盖组成；
所述底座上的围板、隔板、侧门及顶盖通过焊接或紧固件连接。
6.根据权利要求5所述的充放电站，其特征在于，所述充放电模块内部设置有高压室、变压器室和低压室；
其中：所述高压室用于放置所述高压配电系统；
所述变压器室用于放置所述电力变压器；
所述低压室用于放置所述低压配电系统。
7.根据权利要求5所述的充放电站，其特征在于，所述箱体的侧面设置有充放电接口。
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