CN112238779A - 基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置及充放电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，包括蓄能充电箱，充电枪和充电控制模块，所述蓄能充电箱的底部设有便于其移动的车轮，并且在蓄能充电箱的内部可拆卸安装有电池模块，所述电池模块采用可充放电的储能电池，储能电池通过充电对待充电车辆进行充电。本发明解决了固定充电桩拉线通电困难、配电增容难题，其实现了灵活布点，不受电力拉线和地理位置的限制，随时随地满足电动汽车充电的需求，并且通过将多个电池模块可拆卸更换，不但可以长时间的充电使用，还能利用分时电价，在晚间电价较低时给拆下来的电池模块充电或者如果现场方便充电，可以直接给电池模块充电，大大提高了经济收益。

Description

基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置及充放电系统

技术领域

本发明属于电动汽车充电领域，具体为基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置及充放电系统。

背景技术

随着新能源汽车的大力发展，新能源汽车尤其是电动汽车越来越多，但是电动汽车的充电问题和里程焦虑一直是制约电动汽车发展的瓶颈，尤其在电动汽车长途使用过程中，充电不便利、充电时间长是电动汽车用户们面临的最大问题，这都极大的影响了电动汽车用户的体验度。目前，电动汽车补充电量主要是依靠充电桩来完成，充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

然而，因为目前现有充电桩需要接入电网，而且是固定式的，因此存在着充电桩拉线通电困难、以及受电力拉线和地理位置的限制，如果在一些无法通电布线的停车场，如露天，野外等停车场，将很难布置现有的固定式充电桩。

另外，随着科技的快速发展，新能源汽车所能够存储的电量也正在不断的提高，因此，现有的新能源汽车已不再只是简单的交通工具，在需要的时候将新能源汽车当作一种移动储能设备来使用已成为一种趋势。如果可以通过设计与控制，将新能源电动汽车自身富余的电量或者通过谷期充电、峰期用电及卖电的方式，将电量再返回给电网或提供给其他需要补充电量的汽车，这样不但可以减轻电网的负担，也大大方便了其他亟需充电的用户，实现了用户和电网的双赢效果。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置。

本发明采取的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，包括蓄能充电箱，充电枪和充电放电监控模块，所述蓄能充电箱的底部设有便于其移动的车轮，并且在蓄能充电箱的内部安装有多个可拆卸电池模块，所述电池模块采用可充放电的储能电池，储能电池连接充电放电监控模块并通过充电枪对待充电车辆进行充电，所述充电放电监控模块通过无线网络与后台中心通信连接，实时将监测信息发送至后台管理中心。

进一步的，所述蓄能充电箱的前方设有可开合的箱门，并且箱门上设有开关锁和状态显示屏。

进一步的，所述蓄能充电箱的两侧设有通风散热窗，所述通风散热窗采用百叶窗式结构。

进一步的，所述蓄能充电箱的顶部分别设有状态指示灯和报警指示灯。

进一步的，所述电池模块的数量至少两个以上，并且各个电池模块相互串联；同时电池模块配置BMS系统监测每一个电池的电压、电流及温度，保障电池工作在正常范围。

进一步的，所述蓄能充电箱内部分隔出多个电池仓，每个电池模块均可抽拉的设置在一个单独的电池仓内。

进一步的，所述充电放电监控模块包括功率控制单元、计量收费单元、电量监测单元和无线通信单元，电量监测单元用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心；充电枪充电时，计量收费单元通过无线通信单元与管理中心的收费系统连接，完成充电管理与收费。

进一步的，所述充电枪与计量收费单元同时设置多个并与电池储能容量匹配，用于对多辆电动汽车同时充电。

另一方面，本发明还提供了一种基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统，其包括上述的充电装置，以及用户端和服务器端，所述充电装置的充电放电监控模块包括充放电控制模块，计量计费模块，电量监测模块，无线通信模块和定位模块，其中：

所述充放电控制模块，用于控制储能电池向用户端的电动汽车进行充电或者控制用户端的电动汽车向储能电池充电；

所述计量计费模块，用于计算储能电池向用户端的电动汽车进行充电所消耗的电量以及用户需要支付的费用，或者用于计算用户端的电动汽车向储能电池进行充电所消耗的电量以及通过卖电能获得的费用；

所述电量监测模块，用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述无线通信模块，用于与用户端和服务器端进行通信连接；

所述定位模块，用于获取充电装置所在的位置，并通过无线网络实时将位置信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述服务器端，一方面接收用户端的充电需求，并将充电价格反馈给需求用户，另一方面还用于向用户端发送买电需求，并将买电价格反馈给用户；

所述用户端，一方面当其自身需要充电时，可以查看附近可用的充电装置以及该装置的剩余电量，另一方面当其自身电量充足，有卖电需求或收到服务器端发来的买电需求时，可以将其电量卖给可接受或者有需求的充电装置。

进一步的，所述系统包括用户端充电模式和用户端放电模式，其中：

所述用户端充电模式的运行方式为：当用户的电动汽车需要充电时，用户可以通过用户端的APP查找附近可用的充电装置，并且查看每个充电装置的可用电量；若附近的充电装置的可用电量充足时，用户选择合适的充电桩给自己的电动汽车进行充电，在充电过程中，充电装置进行计量和计费，待充电完成后，用户在其用户端上进行费用结算；若用户附近的充电装置的可用电量不足时，用户可以向服务器端发送补充电量请求，服务器端收到用户的请求时，将补充电量的需求发送给附近其他的用户，收到需求的用户，根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果一段时间内，没有收到充电需求被接单的反馈，服务器端会在需求用户同意的前提下，提高卖电的电价再次发送补充电量的需求，直至有用户接单或在规定时间内仍无人接单的，停止需求发送；

所述用户端放电模式的运行方式为：当用户收到服务器发送的充电需求时，用户根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果同意接单，则在接单后前往指定的充电装置处，将自身的电量补充给充电装置，同时充电装置进行计量和计费，在补充完成后，对用户进行费用结算。

本发明的有益效果如下：

本发明中的基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置装置，解决了固定充电桩拉线通电困难、配电增容难题，其实现了灵活布点，不受电力拉线和地理位置的限制，随时随地满足电动汽车充电的需求，并且通过设置多个可拆卸更换的电池模块以及内部电量检测模块，不但可以长时间的充电使用，而且一旦出现电量不足，可以及时通知后台中心进行电池更换。更换下来的电池，还能利用分时电价，在晚间电价较低时给拆下来的电池模块充电，进而提高投资效力和经济收益。

本发明中的基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统，能够将新能源电动汽车自身富余的电量或者通过谷期充电、峰期用电及卖电的方式，将电量再返回给电网或提供给其他需要补充电量的汽车，这样不但可以减轻电网的负担，也大大方便了其他亟需充电的用户，实现了用户和电网的双赢效果。

附图说明

图1是基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置的整体结构示意图；

图2是蓄能充电箱内部结构示意图。

图3是基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统结构示意图。

图中标记为：1-蓄能充电箱，2-充电枪，3-充电放电监控模块，4-箱门，5-电池模块，6-车轮，7-通风散热窗，8-状态指示灯，9-报警指示灯，10-开关锁，11-显示屏。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

实施例一。

如图1和2所示，一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，包括蓄能充电箱1，充电枪2和充电监制模块3，所述蓄能充电箱1的底部设有便于其移动的车轮6，并且在蓄能充电箱的内部可拆卸安装有电池模块5，所述电池模块5采用可充放电的储能电池，储能电池通过充电枪2对待充电车辆进行充电。同时所述蓄能充电箱1的前方设有可开合的箱门4，并且箱门4上设有保护电池被盗的开关锁10以及显示充电或电池状态的显示屏11。另外，为了加强散热，防止内部温度过高，在蓄能充电箱1的两侧设有通风散热窗7，通风散热窗7采用百叶窗式结构。

本发明中，所述蓄能充电箱1的顶部分别设有状态指示灯8和报警指示灯9，当时处于充电状态时，状态指示灯8亮，当电池电量不足时，报警指示灯9亮。

本发明中，所述电池模块5的数量至少两个以上，并且各个电池模块5相互串联；同时电池模块配置BMS系统监测每一个电池的电压、电流及温度，保障电池的正常工作。而且蓄能充电箱1内部分隔出多个电池仓，每个电池模块5均可抽拉的设置在一个单独的电池仓内，确保各个电池的相互独立以及方便单独更换。

本发明中，所述充电放电监控模块3包括功率控制单元、计量收费单元、电量监测单元和无线通信单元，电量监测单元用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心；充电枪充电时，计量收费单元通过无线通信单元与管理中心的收费系统连接，完成充电管理与收费。同时车主可利用手机及专用程序与管理中心交互信息确认车主身份及付款，通过后管理中心远程控制充电枪2及充电控制与计量收费模块为相应电动汽车充电。其中，充电枪2与计量收费单元可同时设置多个并与电池储能容量匹配，这样可用于对多辆电动汽车同时充电。

实施例二。

如图3所示，一种基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统，其包括实施例一中所述的充电装置，以及用户端和服务器端，所述充电装置的充电放电监控模块包括充放电控制模块，计量计费模块，电量监测模块，无线通信模块和定位模块，其中：

所述充放电控制模块，用于控制储能电池向用户端的电动汽车进行充电或者控制用户端的电动汽车向储能电池充电；

所述计量计费模块，用于计算储能电池向用户端的电动汽车进行充电所消耗的电量以及用户需要支付的费用，或者用于计算用户端的电动汽车向储能电池进行充电所消耗的电量以及通过卖电能获得的费用；

所述电量监测模块，用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述无线通信模块，用于与用户端和服务器端进行通信连接；

所述定位模块，用于获取充电装置所在的位置，并通过无线网络实时将位置信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述服务器端，一方面接收用户端的充电需求，并将充电价格反馈给需求用户，另一方面还用于向用户端发送买电需求，并将买电价格反馈给用户；

所述用户端，一方面当其自身需要充电时，可以查看附近可用的充电装置以及该装置的剩余电量，另一方面当其自身电量充足，有卖电需求或收到服务器端发来的买电需求时，可以将其电量卖给可接受或者有需求的充电装置。

所述系统包括用户端充电模式和用户端放电模式，其中：

所述用户端充电模式的运行方式为：当用户的电动汽车需要充电时，用户可以通过用户端的APP查找附近可用的充电装置，并且查看每个充电装置的可用电量；若附近的充电装置的可用电量充足时，用户选择合适的充电桩给自己的电动汽车进行充电，在充电过程中，充电装置进行计量和计费，待充电完成后，用户在其用户端上进行费用结算；若用户附近的充电装置的可用电量不足时，用户可以向服务器端发送补充电量请求，服务器端收到用户的请求时，将补充电量的需求发送给附近其他的用户，收到需求的用户，根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果一段时间内，没有收到充电需求被接单的反馈，服务器端会在需求用户同意的前提下，提高卖电的电价再次发送补充电量的需求，直至有用户接单或在规定时间内仍无人接单的，停止需求发送；

所述用户端放电模式的运行方式为：当用户收到服务器发送的充电需求时，用户根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果同意接单，则在接单后前往指定的充电装置处，将自身的电量补充给充电装置，同时充电装置进行计量和计费，在补充完成后，对用户进行费用结算。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，包括蓄能充电箱，充电枪和充电放电监控模块，其特征在于，所述蓄能充电箱的底部设有便于其移动的车轮，并且在蓄能充电箱的内部安装有多个可拆卸电池模块，所述电池模块采用可充放电的储能电池，储能电池连接充电放电监控模块并通过充电枪对待充电车辆进行充电，所述充电放电监控模块通过无线网络与后台中心通信连接，实时将监测信息发送至后台管理中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述蓄能充电箱的前方设有可开合的箱门，并且箱门上设有开关锁和状态显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述蓄能充电箱的两侧设有通风散热窗，所述通风散热窗采用百叶窗式结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述蓄能充电箱的顶部分别设有状态指示灯和报警指示灯。

5.根据权利要求1所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述电池模块的数量至少两个以上，并且各个电池模块相互串联；同时电池模块配置BMS系统监测每一个电池的电压、电流及温度，保障电池工作在正常范围。

6.根据权利要求1或5或所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述蓄能充电箱内部分隔出多个电池仓，每个电池模块均可抽拉的设置在一个单独的电池仓内。

7.根据权利要求1或所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述充电放电监控模块包括功率控制单元、计量收费单元、电量监测单元和无线通信单元，电量监测单元用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心；充电枪充电时，计量收费单元通过无线通信单元与管理中心的收费系统连接，完成充电管理与收费。

8.根据权利要求7或所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充电装置，其特征在于，所述充电枪与计量收费单元同时设置多个并与电池储能容量匹配，用于对多辆电动汽车同时充电。

9.一种基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统，其特征在于，包括权利要求1所述的充电装置，以及用户端和服务器端，所述充电装置的充电放电监控模块包括充放电控制模块，计量计费模块，电量监测模块，无线通信模块和定位模块，其中：

所述充放电控制模块，用于控制储能电池向用户端的电动汽车进行充电或者控制用户端的电动汽车向储能电池充电；

所述计量计费模块，用于计算储能电池向用户端的电动汽车进行充电所消耗的电量以及用户需要支付的费用，或者用于计算用户端的电动汽车向储能电池进行充电所消耗的电量以及通过卖电能获得的费用；

所述电量监测模块，用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述无线通信模块，用于与用户端和服务器端进行通信连接；

所述定位模块，用于获取充电装置所在的位置，并通过无线网络实时将位置信息发送至后台管理中心的服务器端；

所述服务器端，一方面接收用户端的充电需求，并将充电价格反馈给需求用户，另一方面还用于向用户端发送买电需求，并将买电价格反馈给用户；

所述用户端，一方面当其自身需要充电时，可以查看附近可用的充电装置以及该装置的剩余电量，另一方面当其自身电量充足，有卖电需求或收到服务器端发来的买电需求时，可以将其电量卖给可接受或者有需求的充电装置。

10.根据权利要求9所述的一种基于移动储能电池的独立电动汽车充放电系统，其特征在于，所述系统包括用户端充电模式和用户端放电模式，其中：

所述用户端充电模式的运行方式为：当用户的电动汽车需要充电时，用户可以通过用户端的APP查找附近可用的充电装置，并且查看每个充电装置的可用电量；若附近的充电装置的可用电量充足时，用户选择合适的充电桩给自己的电动汽车进行充电，在充电过程中，充电装置进行计量和计费，待充电完成后，用户在其用户端上进行费用结算；若用户附近的充电装置的可用电量不足时，用户可以向服务器端发送补充电量请求，服务器端收到用户的请求时，将补充电量的需求发送给附近其他的用户，收到需求的用户，根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果一段时间内，没有收到充电需求被接单的反馈，服务器端会在需求用户同意的前提下，提高卖电的电价再次发送补充电量的需求，直至有用户接单或在规定时间内仍无人接单的，停止需求发送；

所述用户端放电模式的运行方式为：当用户收到服务器发送的充电需求时，用户根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果同意接单，则在接单后前往指定的充电装置处，将自身的电量补充给充电装置，同时充电装置进行计量和计费，在补充完成后，对用户进行费用结算。

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