CN105471055A - 一种电动汽车充电储能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电储能系统，包括供电电网，供电电网连接带储能装置的充电机，带储能装置的充电机连接电动汽车；带储能装置的充电机包括连接供电电网和电动汽车的充电机，充电机还连接有储能装置，储能装置通过微控制单元控制。通过在现有的直流充电系统前端，加入储能装置，当电网断电时，储能装置的电能完成对直流充电系统的输入，从而达到电动汽车充电系统的不间断供电，当电网正常时，电能从旁路直接输入到直流充电系统当中，同时，当储能装置电量不足时，控制单元发送信号，闭合储能装置输入端的开关，达到给储能装置充电的目的。

Description

一种电动汽车充电储能系统
【技术领域】
本发明属于电动汽车充电领域，具体涉及一种电动汽车充电储能系统。
【背景技术】
随着社会的进步以及环保意识的增强，电动汽车由于以车载电源为动力，能够解决燃油汽车尾气排放污染环境，高能耗等问题而逐步受到青睐。而电动汽车的充电问题是人们非常关注的问题，其关系到电动汽车的普及和推广。
电动汽车充电系统的输入是变配电站的低压输出380V。当供电电网突然断开时，整个电动汽车充电系统的电能输入会中断，这样会造成至少两方面的影响。1.正在充电的电动汽车无法继续充电，同时由于断电，电动汽车充电电量无法上传到云后台。2.等待充电的电动汽车无法进行正常充电。在很多情况下，等待充电的电动汽车在本充电系统中可能只需要部分电能，只要给电动汽车充入一定的电能，保证足够的续航里程到下一个固定充电站即可。充电站的断电，突然的切断电能的输出，会极大的影响电动汽车使用者的积极性，影响后面电动汽车的推广。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种电动汽车充电储能系统，能够在电动汽车充电时，电网断电后还能给维持充电一段时间。
为了达到上述目的，本发明包括供电电网，供电电网连接带储能装置的充电机，带储能装置的充电机连接电动汽车；
所述带储能装置的充电机包括连接供电电网和电动汽车的充电机，充电机还连接有储能装置，储能装置通过微控制单元控制。
所述储能装置采用直流电输入，并输出直流电。
所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的第一功率因数校正器PFC1，第一功率因数校正器PFC1通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，供电电网还连接有第二功率因数校正器PFC2，供电电网与第二功率因数校正器PFC2间设置有第二开关K2，第二功率因数校正器PFC2通过第二DC/DC转换器连接储能装置，储能装置通过boost升压电路后接入第一DC/DC转换器的输入端，储能装置与boost单元间设置有第三开关K3，储能装置还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第二开关K2和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第三开关K3连接第三DC/DC转换器的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
所述储能装置采用直流电输入，并输出交流电。
所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第三开关K3和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，第一DC/DC转换器的输出端通过第三开关K3连接储能装置，储能装置通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
与现有技术相比，本发明通过在现有的直流充电系统前端，加入储能装置，当电网断电时，储能装置的电能完成对直流充电系统的输入，从而达到电动汽车充电系统的不间断供电，当电网正常时，电能从旁路直接输入到直流充电系统当中，同时，当储能装置电量不足时，控制单元发送信号，闭合储能装置输入端的开关，达到给储能装置充电的目的。
【附图说明】
图1为本发明的系统原理图；
图2为实施例1的系统图；
图3为实施例2的系统图；
图4为实施例3的系统图；
图5为实施例4的系统图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明包括供电电网，供电电网连接带储能装置的充电机，带储能装置的充电机连接电动汽车；
所述带储能装置的充电机包括连接供电电网和电动汽车的充电机，充电机还连接有储能装置，储能装置通过微控制单元控制。
储能装置采用直流电输入，并输出直流电具有以下两个实施例。
实施例1：
参见图2，供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的第一功率因数校正器PFC1，第一功率因数校正器PFC1通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，供电电网还连接有第二功率因数校正器PFC2，供电电网与第二功率因数校正器PFC2间设置有第二开关K2，第二功率因数校正器PFC2通过第二DC/DC转换器连接储能装置，储能装置通过boost升压电路后接入第一DC/DC转换器的输入端，储能装置与boost单元间设置有第三开关K3，储能装置还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
供电电网输出三相交流电，电能通过第一开关K1，进入第一功率因数校正器PFC1中进行功率因素校正并将交流电能转换为直流电能，然后电能通过DC/DC转换器进行升压并固定电压输出处理，达到电动汽车充电所需电压。
第二开关K2闭合，电能进入第二功率因数校正器PFC2及DC/DC转换单元功率因素校正并将交流电能转换为直流电能，电能存储到储能装置中。
微控制单元通过采样电路检测到供电电网断开时，第三开关K3闭合，储能装置输出直流电能，经Boost单元升压后接入DC/DC单元，最终输出合适的直流电压到电动汽车终端。
实施例2：
参见图3，供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第二开关K2和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第三开关K3连接第三DC/DC转换器的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
供电电网正常输出电能(三相380V)，第一开关K1闭合，电能经功率因数校正器PFC进行功率因素校正及交直流转换为直流电能，进入第一DC/DC单元，设定输出值为650V(举例)，最终输出650V电能到电动汽车终端。
如果储能容量降到原来额定容量的50％以下时，第二开关K2闭合，供电电网输出的交流电能同时会进入储能装置，对储能装置进行充电，直到充满，第三开关K3断开。
供电电网断开时，第一开关K1与第二开关K2断开，第三开关K3闭合，此时储能装置输出电能给电动汽车充电。
储能装置采用直流电输入，并输出交流电，具有以下两个实施例。
实施例3：
参见图4，供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第三开关K3和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
供电电网正常输出电能(三相380V)，第一开关K1闭合，电能经因数校正器PFC进行功率因素校正及交直流转换为直流电能，进入第一DC/DC单元，设定输出值为700V，最终输出700V电能到电动汽车终端。
如果储能容量降到原来额定容量的50％以下时，第三开关K3闭合，供电电网输出的交流电能同时会进入储能装置，对储能装置进行充电，直到充满，第三开关K3断开。
供电电网断开时，第一开关K1与第三开关K3断开，第二开关K2闭合，此时储能装置输出电能给电动汽车充电。
实施例4：
参见图5，供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，第一DC/DC转换器的输出端通过第三开关K3连接储能装置，储能装置通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
供电电网正常输出电能(三相380V)，第一开关K1闭合，电能经功率因数校正器PFC进行功率因素校正及交直流转换为直流电能，进入第一DC/DC单元，设定输出值为750V，最终输出750V电能到电动汽车终端。
如果储能容量降到原来额定容量的50％以下时，第三开关K3闭合，供电电网输出的交流电能同时会进入储能装置，对储能装置进行充电，直到充满，第二开关K2断开。
供电电网断开时，第一开关K1与第三开关K3断开，第二K2闭合，此时储能装置输出电能给电动汽车充电。

Claims (7)

1.一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，包括供电电网，供电电网连接带储能装置的充电机，带储能装置的充电机连接电动汽车；
所述带储能装置的充电机包括连接供电电网和电动汽车的充电机，充电机还连接有储能装置，储能装置通过微控制单元控制。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述储能装置采用直流电输入，并输出直流电。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的第一功率因数校正器PFC1，第一功率因数校正器PFC1通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，供电电网还连接有第二功率因数校正器PFC2，供电电网与第二功率因数校正器PFC2间设置有第二开关K2，第二功率因数校正器PFC2通过第二DC/DC转换器连接储能装置，储能装置通过boost升压电路后接入第一DC/DC转换器的输入端，储能装置与boost单元间设置有第三开关K3，储能装置还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第二开关K2和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第三开关K3连接第三DC/DC转换器的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述储能装置采用直流电输入，并输出交流电。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，功率因数校正器PFC的输出端通过第三开关K3和第二DC/DC转换器连接储能模块，储能模块通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
7.根据权利要求5所述的一种电动汽车充电储能系统，其特征在于，所述供电电网与充电机间设置有第一开关K1，充电机包括连接第一开关K1的功率因数校正器PFC，功率因数校正器PFC通过第一DC/DC转换器连接电动汽车，第一DC/DC转换器的输出端通过第三开关K3连接储能装置，储能装置通过第二开关K2和DC/AC转换器连接功率因数校正器PFC的输入端，储能模块还连接有微控制单元，微控制单元能够采集供电电网的信息，并控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3。
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