CN106985696B - 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成 - Google Patents

分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成 Download PDF

Info

Publication number
CN106985696B
CN106985696B CN201710258481.XA CN201710258481A CN106985696B CN 106985696 B CN106985696 B CN 106985696B CN 201710258481 A CN201710258481 A CN 201710258481A CN 106985696 B CN106985696 B CN 106985696B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
battery
distributed
vehicle
replacing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710258481.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106985696A (zh
Inventor
何旭
强金星
沈斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIO Co Ltd
Original Assignee
NIO Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIO Co Ltd filed Critical NIO Co Ltd
Priority to CN201710258481.XA priority Critical patent/CN106985696B/zh
Publication of CN106985696A publication Critical patent/CN106985696A/zh
Priority to PCT/CN2017/104976 priority patent/WO2018192192A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106985696B publication Critical patent/CN106985696B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/302—Cooling of charging equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Abstract

本发明属于电动汽车充电领域，具体提供一种分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成。本发明旨在解决电动汽车充电难、交流慢充桩又大量闲置的问题。为此目的，本发明的移动充/换电车系统包括用于给电动汽车充电或换电的移动充/换电车、提供充换电服务的储能式充电桩总成和控制调度平台，储能式充电桩总成包括充电桩和分布式充电箱，充电桩能为电动汽车充电且在闲置时能为分布式充电箱充电，分布式充电箱在充电完成后能被更换到移动充/换电车上；控制调度平台监控充电桩、分布式充电箱、移动充/换电车及电动汽车的位置和状态，并通过计算使得移动充/换电车的服务效率最大化，补能路线最经济，从而解决了电动汽车充电难、交流慢充桩大量闲置的问题。

Description

分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体提供一种分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成。
背景技术
近年来，随着石油资源的减少和大气环境严重污染，电动汽车的发展成为汽车工业发展的必然趋势。大力发展电动汽车是保证我国能源安全，实现汽车工业可持续发展的重要选择。
随着电动汽车数量的日益增加，充电难日益成为一个非常突出的问题。同时，政府及运营商在此轮新能源推广中建设了大量的慢充桩，但目前这些慢充桩由于车位不公用、车位被占用、使用体验差等原因，绝大部分处于闲置状态，而快充桩的建设又由于成本及电容量的问题很难达到广泛的覆盖。
相应地，本领域需要一种新的电动汽车充电系统来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有电动汽车充电难，交流慢充桩大量闲置的问题，本发明提供了一种分布式移动充/换电车系统，该分布式移动充/换电车系统包括用于给电动汽车充电或换电的移动充/换电车，所述分布式移动充/换电车系统还包括用于为所述移动充/换电车更换电池的储能式充电桩总成，所述储能式充电桩总成包括充电桩和分布式充电箱，所述充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱在充电完成后能够被更换到所述移动充/换电车上。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述分布式移动充/换电车系统还包括控制调度平台，所述控制调度平台与所述充电桩、所述分布式充电箱、所述移动充/换电车以及电动汽车通讯，并且配置成执行下列操作中的至少一项：监控所述充电桩的使用情况，以便在所述充电桩闲置时控制所述充电桩为所述分布式充电箱充电；监控所述分布式充电箱内的电池的状态和电量，以便为需要更换电池的移动充/换电车分配资源；监控电动汽车的行驶状态和电池剩余电量、预测电动汽车需要充/换电的时间和地点、引导电动汽车到最近的闲置充电桩充电或者调配就近的移动充/换电车为电动汽车充电或换电；监控所述移动充/换电车的位置和状态，并结合需要充/换电的电动汽车的位置和剩余电量，使所述移动充/换电车的服务效率最大化；当所述移动充/换电车需要更换电池时，根据所述分布式充电箱的位置和荷电状态计算出所述移动充/换电车的最经济的补能路线。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述移动充/换电车是移动充电车并且包括多个对外充电系统，所述多个对外充电系统在所述移动充电车内彼此并联；每个所述对外充电系统包括并联的多个放电系统；每个所述放电系统包括可插拔式的电池组和与所述电池组连接的DC/DC变换器。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述电池组的功率为6.6kW，所述DC/DC变换器的功率为4.5kW，每个所述对外充电系统包括10个并联的放电系统，总功率为45kW，所述移动充电车包括两个所述对外充电系统，所述移动充电车的最大总功率为90kW。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述对外充电系统采用强制风冷结构。
在上述分布式移动充/换电车系统的优选技术方案中，所述充电桩是交流慢充桩；并且所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
根据本发明的另一个方面，提供一种储能式充电桩总成，其特征在于，所述储能式充电桩总成包括分布式充电箱和充电桩，所述充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱在充电完成后能够被更换到移动充/换电车上或者直接为电动汽车更换电池。
在上述储能式充电桩总成的优选技术方案中，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
在上述储能式充电桩总成的优选技术方案中，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
在上述储能式充电桩总成的优选技术方案中，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
在上述储能式充电桩总成的优选技术方案中，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
在上述储能式充电桩总成的优选技术方案中，所述充电桩是交流慢充桩；并且所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，储能式充电桩总成包括充电桩和分布式充电箱，充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为分布式充电箱充电，分布式充电箱在充电完成后能够被更换到移动充/换电车上或者直接为电动汽车更换电池；控制调度平台与充电桩、分布式充电箱、移动充/换电车以及电动汽车通讯从而监控他们的状态，并结合需要充/换电的电动汽车的位置和剩余电量，使得移动充/换电车的服务效率最大化，同时根据分布式充电箱的位置和荷电状态计算出移动充/换电车的最经济的补能路线，从而解决了现有电动汽车充电难，交流慢充桩又大量闲置的问题。
方案1、一种分布式移动充/换电车系统，包括用于给电动汽车充电或换电的移动充/换电车，
其特征在于，所述分布式移动充/换电车系统还包括用于为所述移动充/换电车更换电池的储能式充电桩总成，所述储能式充电桩总成包括充电桩和分布式充电箱，所述充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱在充电完成后能够被更换到所述移动充/换电车上。
方案2、根据方案1所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述分布式移动充/换电车系统还包括控制调度平台，所述控制调度平台与所述充电桩、所述分布式充电箱、所述移动充/换电车以及电动汽车通讯，并且配置成执行下列操作中的至少一项：
监控所述充电桩的使用情况，以便在所述充电桩闲置时控制所述充电桩为所述分布式充电箱充电；
监控所述分布式充电箱内的电池的状态和电量，以便为需要更换电池的移动充/换电车分配资源；
监控电动汽车的行驶状态和电池剩余电量、预测电动汽车需要充/换电的时间和地点、引导电动汽车到最近的闲置充电桩充电或者调配就近的移动充/换电车为电动汽车充电或换电；
监控所述移动充/换电车的位置和状态，并结合需要充/换电的电动汽车的位置和剩余电量，使所述移动充/换电车的服务效率最大化；当所述移动充/换电车需要更换电池时，根据所述分布式充电箱的位置和荷电状态计算出所述移动充/换电车的最经济的补能路线。
方案3、根据方案2所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；
所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；
所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；
所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
方案4、根据方案3所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
方案5、根据方案4所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
方案6、根据方案5所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
方案7、根据方案6所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述移动充/换电车是移动充电车并且包括多个对外充电系统，所述多个对外充电系统在所述移动充电车内彼此并联；
每个所述对外充电系统包括并联的多个放电系统；
每个所述放电系统包括可插拔式的电池组和与所述电池组连接的DC/DC变换器。
方案8、根据方案7所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组的功率为6.6kW，所述DC/DC变换器的功率为4.5kW，每个所述对外充电系统包括10个并联的放电系统，总功率为45kW，所述移动充电车包括两个所述对外充电系统，所述移动充电车的最大总功率为90kW。
方案9、根据方案8所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述对外充电系统采用强制风冷结构。
方案10、根据方案3至9中任一项所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述充电桩是交流慢充桩；并且所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
方案11、一种储能式充电桩总成，其特征在于，所述储能式充电桩总成包括分布式充电箱和充电桩，所述充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱在充电完成后能够被更换到移动充/换电车上或者直接为电动汽车更换电池。
方案12、根据方案11所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；
所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；
所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；
所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
方案13、根据方案12所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
方案14、根据方案13所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
方案15、根据方案14所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
方案16、根据方案11至15中任一项所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述充电桩是交流慢充桩；并且所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
附图说明
图1是储能式充电桩总成及分布式充电箱的结构框图。
图2是移动充电车的充电系统拓扑结构图。
图3是分布式移动充/换电车系统的通讯系统框图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管本申请是结合慢充桩和移动充电车来描述的，但是，本发明的技术方案显然可以采用与慢充桩等同的其他充电设备或移动换电车来实现，这种变化并不偏离本发明的基本原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。此外，本申请中所述的“分布式”意指本发明的电池箱的位置是不固定的，会随着具体应用场景而动态变化，该术语仅仅是为了突显本发明的技术效果，不应对本发明的技术方案构成任何限制。在不改变本发明的基本原理的前提下，采用其他术语命名的移动充/换电车系统和充电桩总成都将落入本发明的保护范围之内。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，图中为储能式充电桩总成及分布式充电箱的示意图，该储能式充电桩总成包括慢充桩1和分布式充电箱3，分布式充电箱3用于为移动充电车4(如图2所示)更换电池。慢充桩1能够为电动汽车2充电，并且在闲置时能够为分布式充电箱3内的电池充电。在分布式充电箱3充电完成后，电池能够被更换到需要补能的移动充电车4上或者直接为需要换电的电动汽车更换电池。
继续参阅图1，分布式充电箱3包括电源切换开关31，电源切换开关31的一端与慢充桩1连接，另一端与电流变换器32连接，用于断开和连通慢充桩1与分布式充电箱3。电流变换器32的另一端连接设置在电池箱内的电池组33，用于将慢充桩1的电流转换成能够用于电池组充电的电流。分布式充电箱3内还安装有控制监控系统34，用于监控分布式充电箱3内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。电池箱内的电池组33上设置有插拔式结构(图1中未示出)，电池组33通过插拔式结构与电池箱内的插接件插接。电池箱内还设置有用于电池组33散热的散热单元、电池管理系统和接线端子(图1中均未示出)。优选地，电池组33包括两个电池，两个电池通过与电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个电池都有各自的电池管理系统(BMS)，两个电池管理系统采用主从结构，即，一个电池的BMS负责自身电池内部温度、电流、电压的采集以及获得另一个电池BMS的控制指令。作为主电池的另一个电池的BMS负责自身电池内部温度、电流、电压的采集，并实现电池信息或控制对外交互，自身均衡控制算法等。优选地，上文所述慢充桩1为交流慢充桩，电流变换器32为AC/DC变换器，用于将交流慢充桩1的交流电转换为给电池箱内的电池组33充电的直流电。交流慢充桩1的充电功率为3.3kW，电池组33的电池容量为3.3*2kWh。
下面参阅图2，如图2所示，移动充电车4以可插拔式电池组4111(即图1中电池箱内的电池组33)为基础，采用插拔式结构。在优选实施例中，移动充电车4包括两个对外充电系统41，且两个对外充电系统41在移动充电车4内并联，且对外充电系统41采用强制风冷结构。每个对外充电系统41包括10个并联的放电系统411。每个放电系统411包括可插拔式电池组4111和与电池组4111相连的DC/DC变换器4112。电池组的功率为6.6kW，DC/DC变换器的功率为4.5kW，每个对外充电系统41包括10个并联的放电系统411，总功率为45kW，每辆移动充电车包括两个对外充电系统41，总功率为90kW。本领域技术人员能够理解的是，虽然本发明的技术方案中给定了电池组、DC/DC变换器、对外充系统、放电系统和充电车的功率，以及各元器件的数量，但是，本发明的元器件显然可以采用其他功率和数量进行组合，只要组合后的系统能够用来给电动汽车2充电。
下面参阅图3，如图3所示，本发明的分布式充/换电车系统还包括控制调度平台5，该控制调度平台5与交流慢充桩1、分布式充电箱3、电动汽车2以及移动充电车4通讯，并且监控这些元器件的状态。控制调度平台5监控交流慢充桩1的使用情况，在交流慢充桩1闲置时控制该交流慢充桩1为分布式充电箱3充电。同时，控制调度平台5监控分布式充电箱3内的电池的状态和电量，以便为需要更换电池的移动充电车4分配资源。具体地，控制调度平台5可以根据移动充电车4的当前位置来搜索附近可用的分布式充电箱3，并且选择性地为移动充电车4规划到达最近的分布式充电箱3的最优路线。电动汽车2与控制调度平台5通讯并将行驶状态和电池剩余电量发送给控制调度平台5，从而使控制调度平台5能够预测电动汽车2需要充/换电的时间和地点、引导电动汽车2到最近的闲置的交流慢充桩1充电，或者调配就近的移动充电车4为电动汽车4充电。控制调度平台5还监控移动充电车4的位置和状态，并结合需要充电的电动汽车2的位置和剩余电量，使移动充电车4的服务效率最大化－即在最短的移动距离内为最多的电动汽车充电。当移动充电车4需要更换电池时，根据控制调度平台5检测到的分布式充电箱3的位置和荷电状态，计算出移动充电车4的最经济的补能路线。本领域技术人员能够理解的是，尽管上述“最优路线”和“最经济路线”通常是指移动距离短、成本低的路线，但是，这并非一成不变，本领域技术人员也可以在特定情形中根据需要来设定不同标准的最优或最经济路线，例如道路最通畅、红绿灯最少，等等。
在另一个方面，本发明还提供一种如图1所示的储能式充电桩总成，该储能式充电桩总成包括慢充桩1和分布式充电箱3，慢充桩1配置成能够为电动汽车2充电并且在闲置时能够为分布式充电箱3充电，分布式充电箱3在充电完成后能够被更换到图2所示的移动充电车4上或者直接为电动汽车2更换电池。如上所述，分布式充电箱3包括电池箱(图1中未示出)以及设置在电池箱内的电池组33、电源切换开关31、电流变换器32和控制监控系统34。电源切换开关31用于断开和连通慢充桩1与分布式充电箱3；电流变换器32的一端连接电源切换开关31，另一端连接电池组33，用于将慢充桩1的电流转换为适于为电池组33充电的电流；控制监控系统34用于监控分布式充电箱3内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。优选地，电池组3上设置有插拔式结构，电池组33通过所述插拔式结构与电池箱内的插接件插接。更优选地，电池箱内还设置有用于为电池组33散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。更优选地，电池组33包括两个电池，所述两个电池通过与电池箱33内的插接件插接而彼此串联，并且每个电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。更优选地，慢充桩1是交流慢充桩，并且电流变换器32是AC/DC变换器，AC/DC变换器32用于将交流慢充桩1的交流电转换为给电池组33充电的直流电。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种分布式移动充/换电车系统，包括用于给电动汽车充电或换电的移动充/换电车，其特征在于，所述移动充/换电车包括多个对外充电系统，所述多个对外充电系统在所述移动充电车内彼此并联每个所述对外充电系统包括并联的多个放电系统，
所述分布式移动充/换电车系统还包括：
1）用于为所述移动充/换电车更换电池的储能式充电桩总成，所述储能式充电桩总成包括充电桩和分布式充电箱，
其中，所述充电桩配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱内的电池在充电完成后能够被更换到所述移动充/换电车上；
2）控制调度平台，其与所述充电桩、所述分布式充电箱、所述移动充/换电车以及电动汽车通讯，并且配置成执行下列操作中的至少一项：
监控所述充电桩的使用情况，以便在所述充电桩闲置时控制所述充电桩为所述分布式充电箱充电；
监控所述分布式充电箱内的电池的状态和电量，以便为需要更换电池的移动充/换电车分配资源；
监控电动汽车的行驶状态和电池剩余电量、预测电动汽车需要充/换电的时间和地点、引导电动汽车到最近的闲置充电桩充电或者调配就近的移动充/换电车为电动汽车充电或换电；
监控所述移动充/换电车的位置和状态，并结合需要充/换电的电动汽车的位置和剩余电量，使所述移动充/换电车的服务效率最大化；当所述移动充/换电车需要更换电池时，根据所述分布式充电箱的位置和荷电状态计算出所述移动充/换电车的最经济的补能路线。
2.根据权利要求1所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；
所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；
所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；
所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
3.根据权利要求2所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
4.根据权利要求3所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
5.根据权利要求4所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
6.根据权利要求5所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述移动充/换电车是移动充电车，
移动充电车的每个所述放电系统包括可插拔式的电池组和与所述电池组连接的DC/DC变换器。
7.根据权利要求6所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述电池组的功率为6.6kW，所述DC/DC变换器的功率为4.5kW，每个所述对外充电系统包括10个并联的放电系统，总功率为45kW，所述移动充电车包括两个所述对外充电系统，所述移动充电车的最大总功率为90kW。
8.根据权利要求7所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述对外充电系统采用强制风冷结构。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的分布式移动充/换电车系统，其特征在于，所述充电桩是交流慢充桩；并且
所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
10.一种储能式充电桩总成，其特征在于，所述储能式充电桩总成包括分布式充电箱和充电桩，
所述充电桩通过如下的至少一种调度方式，被配置成能够为电动汽车充电并且在闲置时能够为所述分布式充电箱充电，所述分布式充电箱内的电池在充电完成后能够被更换到移动充/换电车上或者直接为电动汽车更换电池：
通过监控所述充电桩的使用情况，以便在所述充电桩闲置时控制所述充电桩为所述分布式充电箱充电；
通过监控所述分布式充电箱内的电池的状态和电量，以便为需要更换电池的移动充/换电车分配资源；
通过监控电动汽车的行驶状态和电池剩余电量、预测电动汽车需要充/换电的时间和地点、引导电动汽车到最近的闲置充电桩充电或者调配就近的移动充/换电车为电动汽车充电或换电；
通过监控所述移动充/换电车的位置和状态，并结合需要充/换电的电动汽车的位置和剩余电量，使所述移动充/换电车的服务效率最大化；当所述移动充/换电车需要更换电池时，根据所述分布式充电箱的位置和荷电状态计算出所述移动充/换电车的最经济的补能路线；
其中，所述移动充/换电车包括多个对外充电系统，所述多个对外充电系统在所述移动充电车内彼此并联每个所述对外充电系统包括并联的多个放电系统。
11.根据权利要求10所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述分布式充电箱包括电池箱以及设置在所述电池箱内的电池组、电源切换开关、电流变换器和控制监控系统；
所述电源切换开关用于断开和连通所述充电桩与所述分布式充电箱；
所述电流变换器的一端连接所述电源切换开关，另一端连接所述电池组，用于将所述充电桩的电流转换为适于为所述电池组充电的电流；
所述控制监控系统用于监控所述分布式充电箱内的各个元器件的工作状态以及与外界进行交互。
12.根据权利要求11所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池组上设置有插拔式结构，所述电池组通过所述插拔式结构与所述电池箱内的插接件插接。
13.根据权利要求12所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池箱内还设置有用于为电池组散热的散热单元、电池管理系统和接线端子。
14.根据权利要求13所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述电池组包括两个电池，所述两个电池通过与所述电池箱内的插接件插接而彼此串联，并且
每个所述电池都设置有一个电池管理系统，两个电池管理系统采用主从结构。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的储能式充电桩总成，其特征在于，所述充电桩是交流慢充桩；并且
所述电流变换器是AC/DC变换器，所述AC/DC变换器用于将所述交流慢充桩的交流电转换为给所述电池组充电的直流电。
CN201710258481.XA 2017-04-19 2017-04-19 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成 Active CN106985696B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710258481.XA CN106985696B (zh) 2017-04-19 2017-04-19 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成
PCT/CN2017/104976 WO2018192192A1 (zh) 2017-04-19 2017-09-30 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710258481.XA CN106985696B (zh) 2017-04-19 2017-04-19 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106985696A CN106985696A (zh) 2017-07-28
CN106985696B true CN106985696B (zh) 2021-04-16

Family

ID=59416458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710258481.XA Active CN106985696B (zh) 2017-04-19 2017-04-19 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106985696B (zh)
WO (1) WO2018192192A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106985696B (zh) * 2017-04-19 2021-04-16 上海蔚来汽车有限公司 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成
CN107565638A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 江西爱驰亿维实业有限公司 动力电池包的一体化服务系统
CN107627889A (zh) * 2017-10-13 2018-01-26 安徽易威斯新能源科技股份有限公司 一种设置有光伏发电的充电站
CN107554348A (zh) * 2017-10-16 2018-01-09 安徽易威斯新能源科技股份有限公司 一种利用太阳能发电的充电桩
CN108394288B (zh) * 2018-01-09 2022-02-15 蔚来(安徽)控股有限公司 用于电动汽车直流充电的充电装置
CN110198056B (zh) * 2018-02-26 2024-04-09 周锡卫 一种适于人工换电的多交流储能模块系统的控制方法
CN109532542A (zh) * 2018-12-11 2019-03-29 辽宁凯信工业技术工程有限公司 一种利用交流充电桩为充换电柜供电的系统及方法
CN111452654A (zh) * 2020-03-24 2020-07-28 南京师范大学 一种适用于电动汽车无线充电的移动型分布式储能装置
EP4005857A1 (en) * 2020-11-27 2022-06-01 Free2move Esolutions S.p.A. Recharging system for electric vehicle batteries
CN113147442A (zh) * 2021-02-24 2021-07-23 广西科技大学 一种双枪自调整直流充电装置
CN113119768A (zh) * 2021-04-22 2021-07-16 河北久维电子科技有限公司 —种防线束缠绕的新能源汽车充电桩可调式插头
CN113479095B (zh) * 2021-06-29 2023-04-04 欣旺达电动汽车电池有限公司 车辆快速充电控制方法、控制系统、电子设备及存储介质
CN113928171A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 上海融和智电新能源有限公司 一种撬装式移动换电的方法及系统
CN113799649A (zh) * 2021-10-22 2021-12-17 上海融和智电新能源有限公司 一种结合固定式换电和移动式换电实现能源补给的方法及系统
CN113799648A (zh) * 2021-10-22 2021-12-17 上海融和智电新能源有限公司 一种移动换电车换电方法及系统
CN115130779A (zh) * 2022-07-22 2022-09-30 广州天轨科技有限公司 一种基于移动充电桩的智能调度方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102055790A (zh) * 2010-10-27 2011-05-11 国家电网公司 充换电系统及其运行方法
CN202167874U (zh) * 2011-07-13 2012-03-14 山东电力研究院 基于gis技术的电动汽车充换电集中监控系统
CN102496971A (zh) * 2011-11-15 2012-06-13 山东电力集团公司临沂供电公司 一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统
CN103715739A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 上海瑞伯德智能系统科技有限公司 用于分布式公交站台的储能式双向充电桩电路
CN105071470A (zh) * 2015-08-10 2015-11-18 安徽普为智能科技有限责任公司 一种电动汽车直流充电桩的集中监控方法
US9290104B2 (en) * 2012-08-24 2016-03-22 The Regents Of The University Of California Power control apparatus and methods for electric vehicles
CN105703437A (zh) * 2016-03-26 2016-06-22 赵紫州 一种移动充电桩及其使用方法
CN105790395A (zh) * 2016-04-28 2016-07-20 国网北京市电力公司 电动汽车交流充电的控制方法与系统
CN106100029A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 国网浙江省电力公司杭州供电公司 一种储能快充站
CN205971013U (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 移动充换电车
CN205970910U (zh) * 2016-08-25 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 紧凑型分布式充换储电站
CN207028872U (zh) * 2017-04-19 2018-02-23 上海蔚来汽车有限公司 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9123035B2 (en) * 2011-04-22 2015-09-01 Angel A. Penilla Electric vehicle (EV) range extending charge systems, distributed networks of charge kiosks, and charge locating mobile apps
CN104828028B (zh) * 2014-02-12 2019-02-26 韩磊 计算机互联网多个机器人组成的电动汽车电池组更换系统
CN105281415A (zh) * 2015-11-12 2016-01-27 鸥瑞智诺能源科技(天津)有限公司 一种可移动充电桩
CN205104976U (zh) * 2015-11-12 2016-03-23 鸥瑞智诺能源科技(天津)有限公司 一种可移动充电桩
CN205304287U (zh) * 2015-12-08 2016-06-08 鸥瑞智诺能源科技(天津)有限公司 一种可移动充电桩
CN105337372A (zh) * 2015-12-08 2016-02-17 鸥瑞智诺能源科技(天津)有限公司 一种可移动充电桩
CN206031097U (zh) * 2016-08-19 2017-03-22 成都智邦科技有限公司 一种改进的电动汽车充电桩
CN106985696B (zh) * 2017-04-19 2021-04-16 上海蔚来汽车有限公司 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102055790A (zh) * 2010-10-27 2011-05-11 国家电网公司 充换电系统及其运行方法
CN202167874U (zh) * 2011-07-13 2012-03-14 山东电力研究院 基于gis技术的电动汽车充换电集中监控系统
CN102496971A (zh) * 2011-11-15 2012-06-13 山东电力集团公司临沂供电公司 一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统
US9290104B2 (en) * 2012-08-24 2016-03-22 The Regents Of The University Of California Power control apparatus and methods for electric vehicles
CN103715739A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 上海瑞伯德智能系统科技有限公司 用于分布式公交站台的储能式双向充电桩电路
CN105071470A (zh) * 2015-08-10 2015-11-18 安徽普为智能科技有限责任公司 一种电动汽车直流充电桩的集中监控方法
CN105703437A (zh) * 2016-03-26 2016-06-22 赵紫州 一种移动充电桩及其使用方法
CN105790395A (zh) * 2016-04-28 2016-07-20 国网北京市电力公司 电动汽车交流充电的控制方法与系统
CN106100029A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 国网浙江省电力公司杭州供电公司 一种储能快充站
CN205970910U (zh) * 2016-08-25 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 紧凑型分布式充换储电站
CN205971013U (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 移动充换电车
CN207028872U (zh) * 2017-04-19 2018-02-23 上海蔚来汽车有限公司 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018192192A1 (zh) 2018-10-25
CN106985696A (zh) 2017-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106985696B (zh) 分布式移动充/换电车系统和储能式充电桩总成
Ahmad et al. Development in energy storage system for electric transportation: A comprehensive review
CN102904324B (zh) 蓄电系统
JP5373999B2 (ja) ハイブリッド蓄電池、これを用いた走行車輌及び電力貯蔵設備、走行車輌を用いたスマートグリッド走行車輌システム、並びに電力貯蔵設備を用いた電力供給ネットワークシステム
CN105762877A (zh) 一种车对车充电机
CN105358360A (zh) 电动车辆及有关的运输设施
CN101834455B (zh) 电动汽车充电站系统及其匹配充电方法
CN102835002A (zh) 供电装置
CN106786993B (zh) 充放电设备和包括该充放电设备的移动充电车
WO2011139675A1 (en) Fast charge stations for electric vehicles in areas with limited power availabilty
CN103580214A (zh) 充电装置及其操作方法
CN103818265B (zh) 用于动力交通工具上的电池管理装置
US20140239879A1 (en) Battery charging system
CN101931252A (zh) 一种电动汽车充电系统
CN110605986B (zh) 一种离网可移动快充系统及其管理方法
KR20120111819A (ko) 대용량 직류-직류 컨버터를 활용한 직류 배전망용 전기자동차 다기능 충전장치
JP2012080628A (ja) 電気自動車の充電システム
KR20140006265A (ko) 전기버스
CN105196881A (zh) 集装箱跨运车的电能切换系统和方法
KR20120069859A (ko) 모바일 충전 시스템
CN205970886U (zh) 用于电驱动的车辆的充电设备
KR101437349B1 (ko) 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템
CN105048601A (zh) 一种电源管理系统
CN109664784A (zh) 纯电动移动电源车
CN101959710B (zh) 用于有轨车辆的储能器系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant