CN106300453A - 电动汽车移动式充电电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车移动式充电电源，其特征在于，包括储能装置、低压供电装置和移动装载装置；所述储能装置包括电池系统、控制单元、充放电单元和人机交互单元；所述充放电单元的一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部设备的高压端口高压连接。本发明可以解决电动汽车充电设施匮乏、充电场所刻板不灵活的问题，很好的满足了电动汽车的充电需求。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车移动式充电电源。
背景技术
随着人们对能源危机和环境污染等社会问题的日益关注，节能环保的新能源汽车已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。电动汽车作为新能源汽车的一大发展方向，在节能减排和保护环境方面有着独特的优势。随着国家政策的大力支持，以及电动汽车各项技术的成熟与发展，电动汽车越来越受到消费者的关注，电动汽车的销售数量迅速增加。
但是，目前国内各场所停车位缺乏、电网改造困难等问题都严重制约着相关充电设施的配套建设，电动汽车专业充电站/桩更是非常匮乏，电动汽车的充电设施明显不足。电动汽车充电时间较长，由此导致的排队时间及场地问题，也必然影响着电动汽车用户的使用体验，制约着电动汽车的普及和应用。
发明内容
本发明提供的电动汽车移动式充电电源，可以解决电动汽车充电设施匮乏、充电场所刻板不灵活的问题，很好的满足了电动汽车的充电需求。
技术方案如下：
本发明所述电动汽车移动式充电电源包括储能装置、低压供电装置和移动装载装置；所述储能装置包括电池系统、控制单元、充放电单元和人机交互单元，所述电池系统包括电池管理系统；所述充放电单元的一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部设备的高压端口高压连接；所述低压供电装置的低压端口与所述电池管理系统、所述控制单元、所述充放电单元、所述人机交互单元的低压端口低压连接；所述控制单元的通讯端口与所述电池管理系统、所述低压供电装置、所述移动装载装置、所述充放电单元、所述人机交互单元的通讯端口通讯连接。
如图1所示，所述储能装置和所述低压供电装置设置在所述移动装载装置上。所述低压供电装置为所述储能装置和所述移动装载装置提供低压电能。所述电池管理系统能够采集所述电池系统内电池的电压、温度、充放电电量和故障信息等参数，并将参数信息反馈给控制单元。
本发明所述低压为各电气装置可以正常运行的工作电压，通常为12V或者24V。
本发明所述高压为电池系统输入输出的总电压，其大小等于电池系统内部串联组合的电池电压的总和，通常大于24V。
进一步地，所述充放电单元包括充放电切换装置、AC/DC电能输入单元、DC/DC电能输入单元、DC/DC电能输出单元、DC/AC电能输出单元；所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的高压端口并联，并与所述充放电切换装置一端的高压端口高压连接，所述充放电切换装置的另一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接；所述充放电切换装置、所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接；所述充放电切换装置、所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。如图5所示。
所述充放电切换装置设计为一个负极开关公用，四个正极开关并联的电气结构。所述电动汽车移动式充电电源可以根据实际的电能输入输出需要，通过控制所述充放电切换装置，对并联的所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的高压线路进行切换。
进一步地，所述DC/DC电能输出单元包括直流输出充电机和直流输出充电枪。所述直流输出充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述直流输出充电枪的高压端口高压连接。所述直流输出充电枪的一端的高压端口与所述直流输出充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与电动汽车的充电高压端口高压连接。所述直流输出充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接。所述直流输出充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。所述直流输出充电枪可以为1个，也可以为多个，可以同时为多辆电动汽车进行充电。
进一步地，所述DC/AC电能输出单元包括交流输出充电机和交流输出充电枪。所述交流输出充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述交流输出充电枪的高压端口高压连接。所述交流输出充电枪一端的高压端口与所述交流输出充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流设备的充电高压端口高压连接。所述交流输出充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接。所述交流输出充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。所述交流充电枪可以为1个，也可以为多个，可以同时为多个外部交流设备进行供电。
进一步地，所述AC/DC电能输入单元包括交流输入充电机和交流输入充电接口。所述交流输入充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述交流输入充电接口的高压端口高压连接。所述交流输入充电接口的一端的高压端口与所述交流输入充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流电源端口高压连接。所述交流输入充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接。所述交流输入充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。可以在所述电动汽车移动式充电电源电能不足时利用外部交流电源对其进行补电。
进一步地，DC/DC电能输入单元1133可以设置为直流变压接口，用于外部直流设备对所述电动汽车移动式充电电源进行补电。
进一步地，所述低压供电装置包括降压装置，所述降压装置的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，所述降压装置的低压端口与所述储能装置和所述移动装载装置的低压端口低压连接，所述储能装置经所述降压装置进行降压后，为所述储能装置和所述移动装载装置提供低压电能。
所述低压供电装置还可以是独立的电源装置，包括锂离子电池或者镍氢电池或者铅酸电池。
所述电池系统可以是锂离子电池，还可以是镍氢电池，也可以是铅酸电池。
进一步地，所述电动汽车移动式充电电源还包括电动助力装置，所述电动助力装置的低压端口与低压供电装置的低压端口连接。所述电动助力装置设置在所述移动装载装置上，由低压供电装置供应低压电能，所述电动助力装置可以驱动移动装载装置的车轮进行移动。
进一步地，所述电动汽车移动式充电电源还包括远程定位装置，所述远程定位装置的低压端口与低压供电装置的低压端口连接。可以对所述电动汽车移动式充电电源进行远程定位监控。
本发明所述电动汽车移动式充电电源，在没有充电桩，或者现有充电桩不能满足电动车辆充电需求的情况下，可以通过手动或者电动助力装置将其移动到电动车辆所在位置，然后将所述直流输出充电枪连接到电动车辆的充电接口上，通过所述人机交互单元进行操作，由所述控制单元对所述储能装置、所述充放电切换装置、所述直流输出充电机、直流输出充电枪进行控制，对电动车辆进行充电。本发明所述电动汽车移动式充电电源，还可以对其他日常使用的交流设备进行供电。
在不对电动车辆或者其他设备进行充电时，可以把所述电动汽车移动式充电电源移动到电动汽车充电站进行充电，或者移动至居民家中使用居民日常用电进行充电。
本发明所述电动汽车移动式充电电源，解决了电动汽车充电设施匮乏、充电场所和用电时间刻板不灵活的问题，很好的满足了电动汽车的充电需求。
附图说明
图1是所述电动汽车移动式充电电源简单结构图；
图2是实施例1的电气原理简图；
图3是实施例1的电气原理图；
图4是实施例2的电气原理简图；
图5是所述充放电单元的电气原理简图；
其中，附图标记说明如下：
11 储能装置 111 电池系统 1111 电池管理系统
112 控制单元 113 充放电单元 1131 充放电切换装置
1132 AC/DC电能输入单元 1133 DC/DC电能输入单元
1134 DC/DC电能输出单元 1135 DC/AC电能输出单元
11321 交流输入充电机 11322 交流输入充电接口
11341 直流输出充电机 11342 直流输出充电枪
11351 交流输出充电机 11352 交流输出充电枪
114 人机交互单元 12 移动装载装置 121 远程定位装置
122 电动助力装置 13 低压供电装置 131 降压装置
14 电动汽车 15 交流设备
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3所示，提供了一个所述电动汽车移动式充电电源的实施例，包括储能装置11、低压供电装置13、移动装载装置12、远程定位装置121、电动助力装置122。远程定位装置121和电动助力装置122设置在移动装置装置12上。储能装置11和低压供电装置13设置在移动装载装置12上。
本例储能装置11包括电池系统111、控制单元112、充放电单元113和人机交互单元114。电池系统111包括电池管理系统1111和锂离子电池组。电池管理系统1111能够采集锂离子电池组电池的电压、温度、充放电电量和故障信息等参数，并将参数信息反馈给控制单元112。
充放电单元113的一端的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部设备的高压端口高压连接；低压供电装置13的低压端口与电池管理系统1111、控制单元112、充放电单元113、人机交互单元114的低压端口低压连接；控制单元112的通讯端口与电池管理系统1111、低压供电装置13、远程定位装置121、电动助力装置122、充放电单元113、人机交互单元114的通讯端口通讯连接。
如图5所示，充放电单元113包括充放电切换装置1131、AC/DC电能输入单元1132、DC/DC电能输入单元1133、DC/DC电能输出单元1134和DC/AC电能输出单元1135。AC/DC电能输入单元1132、DC/DC电能输入单元1133、DC/DC电能输出单元1134、DC/AC电能输出单元1135的高压端口并联，并与充放电切换装置1131一端的高压端口高压连接，充放电切换装置1131的另一端的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接；充放电切换装置1131、AC/DC电能输入单元1132、DC/DC电能输入单元1133、DC/DC电能输出单元1134、DC/AC电能输出单元1135的低压端口与低压供电装置13的低压端口低压连接；充放电切换装置1131、AC/DC电能输入单元1132、DC/DC电能输入单元1133、DC/DC电能输出单元1134、DC/AC电能输出单元1135的通讯端口与控制单元112的通讯端口通讯连接。
充放电切换装置1131设计为一个负极开关公用，四个正极开关并联的电气结构。电动汽车移动式充电电源可以根据实际的电能输入输出需要，通过控制充放电切换装置1131，对并联的AC/DC电能输入单元1132、DC/DC电能输入单元1133、DC/DC电能输出单元1134、DC/AC电能输出单元1135的高压连接线路进行切换。
DC/DC电能输出单元1134包括直流输出充电机11341和直流输出充电枪11342，直流输出充电机11341一端的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接，另一端的高压端口与直流输出充电枪11342的高压端口高压连接。直流输出充电枪11342的一端的高压端口与直流输出充电机11341的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与电动汽车的充电高压端口高压连接。直流输出充电机11341的低压端口与低压供电装置13的低压端口低压连接。直流输出充电机11341的通讯端口与控制单元112的通讯端口通讯连接。直流输出充电枪11342设置为2个，可以同时为两辆电动汽车进行充电。
DC/AC电能输出单元1135包括交流输出充电机11351和交流输出充电枪11352，交流输出充电机11351一端的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接，另一端的高压端口与交流输出充电枪11352的高压端口高压连接。交流输出充电枪11352一端的高压端口与交流输出充电机11351的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流设备的充电高压端口高压连接。交流输出充电机11351的低压端口与低压供电装置13的低压端口低压连接。交流输出充电机11351的通讯端口与控制单元112的通讯端口通讯连接。本例交流充电枪设置为1个。
AC/DC电能输入单元1132包括交流输入充电机11321和交流输入充电接口11322。交流输入充电机11321一端的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接，另一端的高压端口与交流输入充电接口11322的高压端口高压连接。交流输入充电接口11322的一端的高压端口与交流输入充电机11321的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流电源高压连接。交流输入充电机11321的低压端口与低压供电装置13的低压端口低压连接。交流输入充电机11321的通讯端口与控制单元112的通讯端口通讯连接。
本例低压供电装置13包括降压装置131，降压装置131的高压端口与电池系统111的高压端口高压连接，降压装置131的低压端口与电池管理系统1111、控制单元112、充放电单元113、人机交互单元114的低压端口低压连接，降压装置131与控制单元112通讯连接。电池系统111经降压装置131进行降压后，为电动汽车移动式充电电源各电气部件提供低压电能。
本例电动汽车移动式充电电源，在没有充电桩，或者现有充电桩不能满足电动车辆充电需求的情况下，可以移动到电动车辆所在位置，然后将直流输出充电枪11342连接到电动车辆的充电接口上，经人机交互单元114进行操作，通过控制单元112对储能装置11、充放电单元113进行控制，对电动车辆进行充电。本例电动汽车移动式充电电源，还可以对其他日常使用的交流设备进行供电。
在不对电动车辆或者其他设备进行充电时，可以把电动汽车移动式充电电源移动到电动汽车充电站进行充电，或者移动至居民家中使用居民日常用电进行充电。
本例电动汽车移动式充电电源可以通过远程定位装置121进行远程定位监控。
本例所述电动汽车移动式充电电源，解决了电动汽车充电设施匮乏、充电场所和用电时间刻板不灵活的问题，很好的满足了电动汽车的充电需求。
实施例2
本例与实施例1的区别在于：
如图4所示，在本例中，低压供电装置13为可快速更换的独立的锂离子电池系统，所述低压供电装置13的低压端口与电池管理系统1111、控制单元112、充放电单元113、人机交互单元114的低压端口低压连接，为电动汽车移动式充电电源内各电气组件提供低压电能。
本例电动汽车移动式充电电源，在没有充电桩，或者现有充电桩不能满足电动车辆充电需求的情况下，可以移动到电动车辆所在位置，然后将直流输出充电枪11342连接到电动车辆的充电接口上，经人机交互单元114进行操作，通过控制单元112对储能装置11、充放电单元113进行控制，对电动车辆进行充电。本例电动汽车移动式充电电源，还可以对其他日常使用的交流设备进行供电。
在不对电动车辆或者其他设备进行充电时，可以把电动汽车移动式充电电源移动到电动汽车充电站进行充电，或者移动至居民家中使用居民日常用电进行充电。
本例电动汽车移动式充电电源可以通过远程定位装置121进行远程定位监控。
本例所述电动汽车移动式充电电源，解决了电动汽车充电设施匮乏、充电场所和用电时间刻板不灵活的问题，很好的满足了电动汽车的充电需求。
Claims (10)
1.电动汽车移动式充电电源，其特征在于：包括储能装置、低压供电装置和移动装载装置；所述储能装置包括电池系统、控制单元、充放电单元和人机交互单元，所述电池系统包括电池管理系统；所述充放电单元的一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部设备的高压端口高压连接；所述低压供电装置的低压端口与所述电池管理系统、所述控制单元、所述充放电单元、所述人机交互单元的低压端口低压连接；所述控制单元的通讯端口与所述电池管理系统、所述低压供电装置、所述移动装载装置、所述充放电单元、所述人机交互单元的通讯端口通讯连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述充放电单元包括充放电切换装置、AC/DC电能输入单元、DC/DC电能输入单元、DC/DC电能输出单元、DC/AC电能输出单元；所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的高压端口并联，并与所述充放电切换装置一端的高压端口高压连接，所述充放电切换装置的另一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接；所述充放电切换装置、所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接；所述充放电切换装置、所述AC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输入单元、所述DC/DC电能输出单元、所述DC/AC电能输出单元的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。
3.根据权利要求2所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述DC/DC电能输出单元包括直流输出充电机和直流输出充电枪；所述直流输出充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述直流输出充电枪的高压端口高压连接；所述直流输出充电枪的一端的高压端口与所述直流输出充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与电动汽车的充电高压端口高压连接；所述直流输出充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接；所述直流输出充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。
4.根据权利要求2所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述DC/AC电能输出单元包括交流输出充电机和交流输出充电枪；所述交流输出充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述交流输出充电枪的高压端口高压连接；所述交流输出充电枪一端的高压端口与所述交流输出充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流设备的充电高压端口高压连接；所述交流输出充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接；所述交流输出充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。
5.根据权利要求2所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述AC/DC电能输入单元包括交流输入充电机和交流输入充电接口；所述交流输入充电机一端的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，另一端的高压端口与所述交流输入充电接口的高压端口高压连接；所述交流输入充电接口的一端的高压端口与所述交流输入充电机的一端的高压端口高压连接，另一端的高压端口在工作时与外部交流电源端口高压连接；所述交流输入充电机的低压端口与所述低压供电装置的低压端口低压连接；所述交流输入充电机的通讯端口与所述控制单元的通讯端口通讯连接。
6.根据权利要求1所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述低压供电装置包括降压装置，所述降压装置的高压端口与所述电池系统的高压端口高压连接，所述降压装置的低压端口与所述电池管理系统、所述控制单元、所述充放电单元、所述人机交互单元的低压端口低压连接，所述降压装置与所述控制单元通讯连接。
7.根据权利要求1所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述低压供电装置为锂离子电池系统。
8.根据权利要求1所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：所述电池系统为锂离子电池系统。
9.根据权利要求1～8任一所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：还包括电动助力装置，所述电动助力装置的低压端口与所述低压供电装置的低压端口连接，所述电动助力装置的通讯端口与所述控制单元通讯连接。
10.根据权利要求9所述的电动汽车移动式充电电源，其特征在于：还包括远程定位装置，所述远程定位装置的低压端口与低压供电装置的低压端口连接，所述远程定位装置的通讯端口与所述远程定位装置通讯连接。
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