CN104967211B - 一种电动汽车充换电站应急供电系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车充换电站应急供电系统和方法，所述系统包括控制系统、主供电系统、应急供电系统、选择开关、用电设备、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为用电设备供电，提供一种结构简单、功能完善、可靠性高、相应速度快、配置模块化和功能智能化的电动汽车充换电站应急供电系统。

Description

一种电动汽车充换电站应急供电系统和方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充换电技术，具体涉及一种电动汽车充换电站应急供电系统和方法。

背景技术

社会经济发展日益面临化石能源的短缺、保护生态环境的严峻挑战，节能与环保已经成为各国急需解决的重大战略问题。应运而生的电动汽车具有节能、环保的优势，大力发展电动汽车、实现交通能源全面转型，已被世界各国普遍确立为实施能源持续利用战略和低碳经济转型的有效途径和重要措施。

电动汽车充换电站是为电动汽车提供能源补给的基础设施，其建设运营以及长足稳健发展，是推动电动汽车规模化发展的可靠保障，是电动汽车产业领域的有机组成部分。保障电动汽车充换电站供电，确保电动汽车充换电设施的正常稳定运行，是优化电动汽车充换电资源配置的关键路径，全面推进电动汽车产业发展的基础环节。

电动汽车电能供给方式主要有交流充电、直流充电和更换电池3种典型方式。根据电动汽车发展战略和电动汽车用户补电需求，快速充电方式将成为电动汽车能源补给的重要途径。随着电动汽车的逐步规模化推广和快速充电方式的日益普及，势必将对电动汽车充换电站主供电系统提出更高的要求。而电动汽车充换电具备较大的随机性和无序性，导致电动汽车充换电设施同时用电系数呈现易变性，进一步加剧了电动汽车充换电站供电系统的供电压力，增加了电动汽车充换电站主供电系统故障的概率。

国内外所设计、建设的电动汽车充换电站部分具备不间断电源，但仅能供电数小时。另外随着新能源和可再生能源发电技术的发展，出现一些装载光伏发电或者风力发电系统的电动汽车充换电站，但太阳能和风能均属于间歇性能源，在电动汽车充换电站断电情况下难以保证稳定供电。利用电动汽车动力电池作为电动汽车充换电站应急供电系统，该方面的研究尚处于起步和探索阶段，缺乏系统的理论方法及标准规范，尚没有形成功能完整、体系化、综合性、集成式的电动汽车充换电站应急供电系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电动汽车充换电站应急供电系统和方法，提供一种结构简单、功能完善、可靠性高、相应速度快、配置模块化、功能智能化的电动汽车充换电站应急供电系统。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种电动汽车充换电站供电系统，其特征在于，所述供电系统包括控制系统、主供电系统、应急供电系统、选择开关、用电设备、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为所述用电设备供电；

所述控制系统通过通信线连接所述供电系统、应急供电系统和选择开关，所述控制系统用于切换选择用电设备的供电电源。

优选的，所述主供电系统包括交流配电箱，所述交流配电箱通过电力电缆连接选择开关，并通过通信线与控制系统连接。

优选的，所述应急供电系统包括电池架、电池箱组、电力电缆、投切开关和逆变器，应急供电系统通过电力电缆和选择开关与用电设备连接，并通过通信线与控制系统连接。

优选的，所述电池箱组放置于电池架上，电池架通过直流端子排和电力电缆与投切开关连接，投切开关通过电力电缆与逆变器连接，所述逆变器通过电力电缆和选择开关与用电设备连接，并通过通信线与控制系统连接。

优选的，所述用电设备包括充换电设施、监控系统、电气照明、空调、办公、电池检测及维护设备，所述用电设备通过电力电缆和选择开关与所述主供电系统以及应急供电系统连接。

优选的，一种电动汽车充换电站供电方法，所述方法通过供电系统实现，所述系统包括控制系统、主供电系统、应急供电系统、选择开关、用电设备、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为所述用电设备供电；

所述方法包括如下步骤：

(1)控制系统接收供电系统供电状况信息，并通过选择开关切换选择用电设备供电系统；

(2)当主供电系统发生异常，主供电系统向控制系统发出状态异常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从主供电系统投切选择到应急供电系统；

(3)当主供电系统由异常状态恢复正常，主供电系统向控制系统发出状态恢复正常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从应急供电系统投切选择到主供电系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的电动汽车充换电站供电系统是一种模块化、智能化的电动汽车充换电站应急供电系统，所述电动汽车充换电站供电系统通过控制系统分别与主供电系统、应急供电系统、用电设备线路连接，通过选择开关分别与主供电系统、应急供电系统、用电设备线路连接，最终通过控制选择开关切换选择用电设备供电电源，有效保证了供电的稳定性、可靠性；所述电动汽车充换电站供电系统提供提供一种有序调度方法，包括主供电系统、应急供电系统和用电设备，还包括控制系统和选择开关，所述控制系统接收供电系统供电状况信息，并通过选择开关切换选择用电设备供电系统，配置模块化、功能智能化，运行简便灵活，安全性高。

附图说明

图1是电动汽车应急供电系统的结构示意图，

图2是电动汽车应急供电系统的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，所述电动汽车充换电站供电系统，包括用电设备1、应急供电系统3、主供电系统4，所述供电系统还包括选择开关2、控制系统5，所述控制系统5分别与用电设备1、应急供电系统3、主供电系统4线路连接，所述选择开关2分别与用电设备1、应急供电系统3、主供电系统4线路连接，所述控制系统5通过控制选择开关2切换选择用电设备1供电电源。作为一种优选技术方案，所述控制系统5通过控制线分别与选择开关2、应急供电系统3、主供电系统4线路连接，所述选择开关2通过电缆线路分别与用电设备1、应急供电系统3、主供电系统线路连接。

如图2所示，所述应急供电系统3包括逆变器31、投切开关32和电池系统33，所述投切开关32两端分别与电池系统33、逆变器31电气连接，所述逆变器31还与选择开关2电气连接；所述供电系统4包括交流配电箱41，所述交流配电箱41通过电力电缆连接选择开关2，并通过通信线与控制系统5连接；所述用电设备1包括充换电设施、监控系统、电气照明、空调、办公、电池检测及维护等用电设备，所述用电设备通过电力电缆和选择开关2与应急供电系统3以及主供电系统4连接。作为一种优选技术方案，所述电池系统33内包括多组与投切开关32配合进行投切选择的电池箱组331。所述应急供电系统3通过电力电缆与用电设备1和选择开关2连接，并通过通信线与控制系统5连接。作为优选，所述电池箱组331放置于电池架332上，电池架332通过直流端子排和电力电缆与投切开关32连接，投切开关32通过电力电缆与逆变器31连接，所述逆变器31通过电力电缆与用电设备1和选择开关2连接，并通过通信线与控制系统5连接。

所述选择开关2和控制系统5，控制系统5自动检测用电设备1供电状态，一旦供电系统供电状况发生变化，控制系统5能对用电设备1供电状况作出判断并迅速控制选择开关2切换选择用电设备1的供电系统。

在运行过程中，所述电动汽车充换电站供电系统，控制系统5接收供电系统供电状况信息，并通过选择开关切换选择用电设备供电系统。作为优选，当主供电系统4发生异常，主供电系统4向控制系统5发出状态异常信息，控制系统5接收信息并自动控制选择开关2从主供电系统4投切选择到应急供电系统3；当主供电系统4由异常状态恢复正常，主供电系统4向控制系统5发出状态恢复正常信息，控制系统5接收信息并通过人工控制选择开关2从主供电系统4投切选择到应急供电系统3。作为一种优选技术方案，当主供电系统4由异常状态恢复正常，主供电系统4向控制系统5发出状态恢复正常信息，控制系统5接收信息并自动控制选择开关2从应急供电系统3投切选择到主供电系统4。

所述电动汽车充换电站供电系统结构模块化、功能智能化，通过控制系统5选择用电设备1的供电电源，应急供电系统3自动选择已经充满电的电池箱组331，提高了电动汽车充换电站供电系统的响应速度和稳定性；同时，控制系统5可全面、快速、准确、直观地掌握各种设施运行状况，为电动汽车产业发展提供基础技术支持。本系统连接线采用电力电缆和通信线，另外采用选择开关2选择应急供电系统3和主供电系统4，提高了电动汽车充换电站应急供电系统的可靠性。本系统各项功能保持相对独立并且具备良好的扩展性和可伸缩性，扩容方便，满足软硬件功能扩充要求，并易于根据发展应用需要进行平稳完善和升级，配备有完善的可靠性措施设计，保证系统运行的高度可靠，满足营销关键应用的可靠性要求。

一种电动汽车充换电站供电方法，该方法通过供电系统实现，所述系统包括控制系统5、主供电系统4、应急供电系统3、选择开关2、用电设备1、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为所述用电设备供电；

所述方法包括如下步骤：

(1)控制系统接收供电系统供电状况信息，并通过选择开关切换选择用电设备供电系统；

(2)当主供电系统发生异常，主供电系统向控制系统发出状态异常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从主供电系统投切选择到应急供电系统；

(3)当主供电系统由异常状态恢复正常，主供电系统向控制系统发出状态恢复正常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从应急供电系统投切选择到主供电系统。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种电动汽车充换电站供电系统，其特征在于，所述供电系统包括控制系统、主供电系统、应急供电系统、选择开关、用电设备、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为所述用电设备供电；

所述控制系统通过通信线连接所述主供电系统、应急供电系统和选择开关，所述控制系统用于切换选择用电设备的供电电源；

所述主供电系统包括交流配电箱，所述交流配电箱通过电力电缆连接选择开关，并通过通信线与控制系统连接；

所述应急供电系统包括电池架、电池箱组、电力电缆、投切开关和逆变器，应急供电系统通过电力电缆和选择开关与用电设备连接，并通过通信线与控制系统连接；

所述电池箱组放置于电池架上，电池架通过直流端子排和电力电缆与投切开关连接，投切开关通过电力电缆与逆变器连接，所述逆变器通过电力电缆和选择开关与用电设备连接，并通过通信线与控制系统连接；

所述用电设备包括充换电设施、监控系统、电气照明、空调、办公、电池检测及维护设备，所述用电设备通过电力电缆和选择开关与所述主供电系统以及应急供电系统连接。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车充换电站供电系统的方法，其特征在于，所述方法通过供电系统实现，所述系统包括控制系统、主供电系统、应急供电系统、选择开关、用电设备、电力电缆和通信线；所述主供电系统和应急供电系统通过电力电缆和选择开关为所述用电设备供电；

所述方法包括如下步骤：

(1)控制系统接收供电系统供电状况信息，并通过选择开关切换选择用电设备供电系统；

(2)当主供电系统发生异常，主供电系统向控制系统发出状态异常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从主供电系统投切选择到应急供电系统；

(3)当主供电系统由异常状态恢复正常，主供电系统向控制系统发出状态恢复正常信息，控制系统接收信息并自动控制选择开关从应急供电系统投切选择到主供电系统。