CN104868549A - 能量互动式充电枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能量互动式充电枪，包括：电力线路，具有与充电机和蓄电池相匹配的充放电接口，用于传递充电机与蓄电池之间交互的电能。以及，通信模块，具有与充电机和蓄电池相匹配的通信接口，用于传递充电机与蓄电池之间交互的通信信息；本发明实施例的充电枪通过设置的通信模块将电网与分布式的蓄电池连接起来实现通信功能，进而实现电网与分布式蓄电池之间的信息交互。

Description

能量互动式充电枪

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种能量互动式充电枪。

背景技术

随着电动汽车的大规模推广，电动汽车的保有量在逐步提高。电动汽车采用车载电池作为储能设备，可以成为未来智能电网的分布式储能单元。电动汽车在实际使用当中，大量时间处于停驶状态，车主可以在电网非高峰负荷时段由电网为电动汽车车载电池充电，而在电网高峰负荷时段由电动汽车车载电池向电网提供电能，以获得差价。在车主和系统调度员之间，这种通过实时电价和智能电表来实现智能充放电管理的技术就是车辆到电网技术(Vehicle to Grid，简称为V2G)技术。

V2G技术能够有效地调节电网负荷的峰谷差，起到削峰填谷的作用。另外，随着近年来风电、太阳能等带有随机性的新能源的发展，电网需要一个储能设备来平抑随机性带来的峰谷差，这正是电动汽车V2G技术应用的机会。电动汽车储能效能相当于增加了系统的有效备用容量，将有效地平抑可再生能源发电输出功率的波动，促进电网接纳波动的可再生能源发电功率，为增强电网的调节能力提供新的途径。

而将V2G技术应用于电动汽车，要求电动汽车能够实时与电力系统调度部门进行通信，这对于分散性很强的电动汽车用户而言，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种能量互动式充电枪，以至少解决相关技术中分布式储能设备无法与电网进行信息交互的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面提供了一种能量互动式充电枪，包括：电力线路，具有与充电机和蓄电池相匹配的充放电接口，用于传递充电机与蓄电池之间交互的电能。以及，通信模块，具有与充电机和蓄电池相匹配的通信接口，用于传递充电机与蓄电池之间交互的通信信息。

可选地，通信模块包括：接收单元，用于接收蓄电池发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机发送的电网电力调度计划；发送单元，用于将接收的蓄电池的电池状态参数发送至充电机，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池。

可选地，通信模块还包括：通信控制单元，与接收单元和发送单元连接，用于控制接收单元的信息接收过程和发送单元的信息发送过程。

可选地，通信模块为CAN总线通信模块，CAN总线通信模块包括：CAN接收单元、CAN发送单元和CAN通信控制单元。

可选地，通信模块为USB通信模块，USB通信模块包括：USB接收单元、USB发送单元和USB通信控制单元。

可选地，通信模块为蓝牙通信模块，蓝牙通信模块包括蓝牙接收单元、蓝牙发送单元和蓝牙通信控制单元。

可选地，通信模块为红外光通信模块，红外光通信模块包括红外光接收单元、红外光发送单元和红外光通信控制单元。

可选地，通信模块连接有显示屏，显示屏用于显示蓄电池的电池状态参数和电网电力调度计划。

可选地，电力线路和通信模块设置在充电枪的绝缘外壳内。

可选地，通信模块外部设置有屏蔽外壳。

上述发明的实施例可以达到以下有益效果：

本发明实施例的充电枪通过设置的通信模块将电网与分布式的蓄电池连接起来实现通信功能，进而实现电网与分布式蓄电池之间的信息交互。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例可选的一种能量互动式充电枪结构框图；

图2是根据本发明实施例可选的第二种能量互动式充电枪结构框图；

图3是根据本发明实施例可选的第三种能量互动式充电枪结构框图；

图4是根据本发明实施例可选的第四种能量互动式充电枪结构框图；

图5是根据本发明实施例可选的第五种能量互动式充电枪结构框图；以及

图6是根据本发明实施例可选的第六种能量互动式充电枪结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1是根据本发明实施例可选的一种能量互动式充电枪结构框图。

如图1所示，本发明实施例的充电枪，包括：电力线路1，具有与充电机3和蓄电池4相匹配的充放电接口，用于传递充电机3与蓄电池4之间交互的电能。以及，通信模块2，具有与充电机3和蓄电池4相匹配的通信接口，用于传递充电机3与蓄电池4之间交互的通信信息。通信模块2包括：接收单元21，用于接收蓄电池4发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机3发送的电网电力调度计划；发送单元22，用于将接收的蓄电池4的电池状态参数发送至充电机3，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池4。

V2G技术中，蓄电池4作为独立的储能单元设置有相应的蓄电池管理模块5对其具体工作进行控制管理，蓄电池管理模块5根据蓄电池4的当前状态，例如电量或电压参数确定是否需要充放电并通过充电机3与电网调度中心进行信息交互。具体工作时，蓄电池4通过充放电接口与充电枪连接，通信模块2分别与蓄电池管理模块5和充电机3连接，由通信模块2实现电网与蓄电池4之间的信息交互。具体工作时，当蓄电池4连接到充电枪上后，蓄电池管理模块5首先将当前蓄电池4的状态参数通过通信模块2上传至电网的调度中心，另一方面蓄电池管理模块5还通过通信模块2从电网调度中心下载当前电网的V2G电能调度计划，并根据V2G电能调度计划安排蓄电池4的充放电计划。在电网处于非高峰时段，例如深夜凌晨之后，由电网向蓄电池4进行充电。当电网处于用电高峰负荷时，例如晚上7点至11点之间，蓄电池管理模块5根据当前蓄电池4的状态决定是否可以向电网输电，例如，当蓄电池4电量处于饱和状态时，蓄电池管理模块5会控制蓄电池4通过电力线路1向电网进行送电从而有效地调节电网负荷的峰谷差，起到削峰填谷的作用。

实施例2：

图2是根据本发明实施例可选的第二种能量互动式充电枪结构框图。

如图2所示，通信模块2为CAN总线通信模块23，CAN总线通信模块23包括：CAN接收单元2302、CAN发送单元2304和CAN通信控制单元2306。CAN接收单元2302用于接收蓄电池4发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机3发送的电网电力调度计划；CAN发送单元2304用于将接收的蓄电池4的电池状态参数发送至充电机3，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池4。CAN通信控制单元2306用于对CAN接收单元2302的信息接收过程以及CAN发送单元2304的信息发送过程进行控制。电网与蓄电池4之间具体的通信过程和充放电过程与实施例1相同。本实施例的CAN总线通信接口可以与充放电接口采用同一个接口。

实施例3：

图3是根据本发明实施例可选的第三种能量互动式充电枪结构框图。

如图3所示，通信模块2为USB通信模块24，USB通信模块24包括：USB接收单元2402、USB发送单元2404和USB通信控制单元2406。USB接收单元2402用于接收蓄电池4发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机3发送的电网电力调度计划；USB发送单元2404用于将接收的蓄电池4的电池状态参数发送至充电机3，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池4。USB通信控制单元2406用于对USB接收单元2402的信息接收过程以及USB发送单元2404的信息发送过程进行控制。电网与蓄电池4之间具体的通信过程和充放电过程与实施例1相同。

实施例4：

图4是根据本发明实施例可选的第四种能量互动式充电枪结构框图。

如图4所示，通信模块2为蓝牙通信模块25，蓝牙通信模块包括蓝牙接收单元2502、蓝牙发送单元2504和蓝牙通信控制单元2506。蓝牙接收单元2502用于接收蓄电池4发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机3发送的电网电力调度计划；蓝牙发送单元2504用于将接收的蓄电池4的电池状态参数发送至充电机3，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池4。蓝牙通信控制单元2506用于对蓝牙接收单元2502的信息接收过程以及蓝牙发送单元2504的信息发送过程进行控制。电网与蓄电池4之间具体的通信过程和充放电过程与实施例1相同。

实施例5：

图5是根据本发明实施例可选的第五种能量互动式充电枪结构框图。

如图5所示，通信模块2为红外光通信模块26，红外光通信模块26包括红外光接收单元2602、红外光发送单元2604和红外光通信控制单元2606。红外光接收单元2602用于接收蓄电池4发送的电池状态参数，以及，用于接收充电机3发送的电网电力调度计划；红外光发送单元2604用于将接收的蓄电池4的电池状态参数发送至充电机3，以及，将接收的电网电力调度计划发送至蓄电池4。红外光通信控制单元2606用于对红外光接收单元2602的信息接收过程以及红外光发送单元2604的信息发送过程进行控制。电网与蓄电池4之间具体的通信过程和充放电过程与实施例1相同。

实施例6：

图6是根据本发明实施例可选的第六种能量互动式充电枪结构框图。

如图6所示，通信模块2上连接有显示屏6，显示屏6设置在充电枪的充放电接口上，当蓄电池4通过充电枪连接到电网上后，蓄电池管理模块5将蓄电池4的当前电压、电量等信息读取后发送到显示屏6上进行显示，蓄电池管理模块5从电网下载的V2G电网电力调度计划也会在显示屏6上显示。另外，显示屏6也可以对当前的充放电模式和参数等信息进行显示。用户通过显示屏6可以直观地了解蓄电池4的当前状态参数以及电网的电力调度计划。

充电枪外部具有绝缘外壳7，电力线路1和通信模块2设置在充电枪的绝缘外壳7内进行绝缘防护。同时为了防止电力线路1对通信模块2的干扰，通信模块2的外部设置有屏蔽外壳8，屏蔽外壳8能够有效屏蔽蓄电池4与电网之间电能交互过程产生的电磁干扰，从而保证通信的正常进行。

本发明实施例的充电枪可用于现有的所有蓄电池4上，对于不同的蓄电池，只需将本发明实施例的充电枪的充放电接口结构进行改造即可适应所有的蓄电池4。可选地，本发明实施例的充电枪为电动汽车充电枪，主要用于电动汽车的电能管理。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能量互动式充电枪，其特征在于，包括：

电力线路，具有与充电机和蓄电池相匹配的充放电接口，用于传递所述充电机与所述蓄电池之间交互的电能；以及，

通信模块，具有与所述充电机和所述蓄电池相匹配的通信接口，用于传递所述充电机与所述蓄电池之间交互的通信信息。

2.根据权利要求1所述的能量互动式充电枪，其特征在于，所述通信模块包括：

接收单元，用于接收所述蓄电池发送的电池状态参数，以及，用于接收所述充电机发送的电网电力调度计划；

发送单元，用于将接收的所述蓄电池的电池状态参数发送至所述充电机，以及，将接收的所述电网电力调度计划发送至所述蓄电池。

3.根据权利要求2所述的能量互动式充电枪，其特征在于，所述通信模块还包括：

通信控制单元，与所述接收单元和所述发送单元连接，用于控制所述接收单元的信息接收过程和所述发送单元的信息发送过程。

4.根据权利要求3所述的能量互动式充电枪，其特征在于，

所述通信模块为CAN总线通信模块，所述CAN总线通信模块包括：CAN接收单元、CAN发送单元和CAN通信控制单元。

5.根据权利要求3所述的能量互动式充电枪，其特征在于，

所述通信模块为USB通信模块，所述USB通信模块包括：USB接收单元、USB发送单元和USB通信控制单元。

6.根据权利要求3所述的能量互动式充电枪，其特征在于，

所述通信模块为蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块包括蓝牙接收单元、蓝牙发送单元和蓝牙通信控制单元。

7.根据权利要求3所述的能量互动式充电枪，其特征在于，

所述通信模块为红外光通信模块，所述红外光通信模块包括红外光接收单元、红外光发送单元和红外光通信控制单元。

8.根据权利要求2所述的能量互动式充电枪，其特征在于，所述通信模块连接有显示屏，所述显示屏用于显示所述蓄电池的所述电池状态参数和所述电网电力调度计划。

9.根据权利要求1所述的能量互动式充电枪，其特征在于，所述电力线路和所述通信模块设置在所述充电枪的绝缘外壳内。

10.根据权利要求9所述的能量互动式充电枪，其特征在于，所述通信模块外部设置有屏蔽外壳。