CN112803564A - 移动充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种移动充电装置，包括充电装置和运载车，充电装置包括柴油发电机、可控整流器、锂电池、充电桩和配电系统；充电装置设于运载车上；配电系统连接可控整流器、锂电池和充电桩，配电系统包括直流母线，直流母线与可控整流器、锂电池和充电桩电连接，可控整流器的输入端与柴油发电机或外接的交流电源电连接，可控整流器用于将交流电转化为直流电为锂电池和充电桩供电。本发明提出了一种移动充电装置，移动充电装置通过运载车可以将充电装置运载到设定位置，为港口的牵引车辆或设施供电，快速解决港口停电时需要紧急用电的问题，解决现有港务供电系统对断电情况下应急效率低的问题。

Description

移动充电装置

技术领域

本发明涉及到电动汽车充电领域，特别是涉及到一种移动充电装置。

背景技术

在港口正常运营中，供电的安全性及可靠性是保障港口运行的关键，随着港口运营进入智能时代，供电的可靠性也就更加重要了。由于目前港口采用单回路形式的供电方式，提供10kV进线供电，从港区现有供电的安全性、可靠性角度分析，结合现行的单回路供电模式，存在以下问题：

1、对港区供电系统依赖很高，港区供电系统一旦发生故障，可能会导致港区大面积停电；

2、对于港区一些临时用电、应急用电需求，铺设临时线路时间长导致应急效率低且成本高；

3、伴随港内牵引车纯电化改造，充电桩、充电场地会因充电车辆需求的不均匀性导致充电能力不能满足港内牵引车因充电需求，进而影响港内装卸作业；

4、港内一旦停电，缺少快捷、合理调度应急电源选择性保障重点用电港区重点区域供电的手段。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种移动充电装置，旨在解决现有港务供电系统对断电情况下应急效率低的问题。

本发明提出一种移动充电装置，包括充电装置和运载车，充电装置包括柴油发电机、可控整流器、锂电池、充电桩和配电系统；

充电装置设于运载车上；

配电系统连接可控整流器、锂电池和充电桩，配电系统包括直流母线，直流母线与可控整流器、锂电池和充电桩电连接，可控整流器的输入端与柴油发电机或外接的交流电源电连接，可控整流器用于将交流电转化为直流电为锂电池和充电桩供电。

进一步地，充电装置还包括逆变电路；逆变电路的输入端连接直流母线；逆变电路用于将直流电转换为交流电，交流电用于输出和充电装置内部供电。

进一步地，充电装置还包括空调；

逆变电路的输出端连接空调。

进一步地，配电系统还包括：

交流电输出接口，交流电输出接口与逆变电路的输出端连接。

进一步地，移动充电装置还包括：

控制电路，与充电桩和配电系统连接，充电桩识别被充电负载的充电功率，控制电路根据被充电负载的充电功率，控制配电系统调整输出功率。

进一步地，充电桩为DC/DC型充电桩。

进一步地，集成于集装箱中，充电装置与运载车可拆卸连接。

进一步地，充电装置还包括：

自动充电系统，自动充电系统用于自动对位和插拔充电桩的充电枪。

进一步地，锂电池由电池柜盛放，电池柜上设有接触器和控制模块，接触器和控制模块与锂电池电连接，接触器用于配电，控制模块用于监控锂电池，控制模块控制锂电池通过接触器充放电。

本发明提出了一种移动充电装置，移动充电装置通过运载车可以将充电装置运载到设定位置，为港口的牵引车辆或设施供电，快速解决港口停电时需要紧急用电的问题，解决现有港务供电系统对断电情况下应急效率低的问题。

附图说明

图1本发明移动充电装置一实施例的结构示意图；

图2本发明移动充电装置一实施例中配电系统的结构示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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作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。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参照图1-2，本发明移动充电装置一实施例，包括充电装置2和运载车1，充电装置2包括柴油发电机25、可控整流器27、锂电池23、充电桩21和配电系统22；充电装置2设于运载车1上；配电系统22连接可控整流器27、锂电池23和充电桩21，配电系统22包括直流母线221，直流母线221与可控整流器27、锂电池23和充电桩21电连接，可控整流器27的输入端与柴油发电机25或外接的交流电源电连接，可控整流器27用于将交流电转化为直流电为锂电池23和充电桩21供电。

具体的，移动充电装置通过运载车1可以将充电装置2运载到设定位置，为港口的牵引车辆或设施供电，快速解决港口停电时需要紧急用电的问题，解决现有港务供电系统对断电情况下应急效率低的问题。

应当说的是，在港务供电系统正常时，移动充电装置可以停靠在固定充电桩旁并与市电连接，通过充电装置2的充电桩21为港口的纯电动牵引车等进行充电，优化伴随港内牵引车纯电化改造，充电桩21、充电场地会因充电车辆需求的不均匀性导致充电能力不能满足港内牵引车因充电需求，进而影响港内装卸作业的情况，使可充电位置分布根据实际情况进行灵活调整；移动充电装置也可以将市电转换为直流电为锂电池23进行充电，保持锂电池23处于良好可用状态，以便在港务供电系统断电时，可以通过锂电池23为需要的设施或车辆等供电，快捷、合理调度应急电源选择性保障重点用电港区重点区域供电，同时由于具有柴油发电机25，可以转化为电能，提高移动充电装置的供电总量，在一些实施例中，征程器产生的电能优先供应运载车1。

应当说的是，在一些实施例中，充电装置2还包括太阳能光伏发电机和风力发电机的储能接口，可以与太阳能光伏发电机和风力发电机连接，将风能和光能等清洁能源转化为电能进行供电。

应当说的是，将交流电装换为直流电，以及将直流电分配到不同的地方是现有技术，在此就不一一赘述。

应当说的是，在一些实施例中，方案配置一套电制为AC380V50Hz、功率100KW的柴油发电机25；锂电池23部分根据实际需求进行配置，柴油发电机25发电通过可控整流器27转化为直流电。柴油发电机25与市电通过互锁，输出送至AFE后与锂电池23并联，并入直流母线221，进一步加强充电装置2的续航能力。

在一些实施例中，柴油发电机25规格参数为100Kw/380V、50HZ；主要应用场景如下：

锂电池23电量充足或者一般时，给牵引车等负载充电；锂电池23电量一般时，柴油发电机25与锂电池23同时工作，给外接的牵引车充电；有电网的情况下，通过电网给锂电池23充电，也可同时给外接的牵引车充电。

在一些实施例中，配电系统22为电路和控制开关等的集合体，用于在不同情况下控制相应的电路导通，进而实现充电装置的相应功能。

进一步地，在一些实施例中，可控整流器27的输入端用于连接交流电源，可控整流器27用于将交流电转化为直流电，可以连接锂电池23和充电桩21，可以调整输出到锂电池23和充电桩21的电压。

具体的，可控整流器27可以将市电等交流电转化为直流电，转化后通过充电桩21为负载充电，或直接为锂电池23进行充电；应当说的是，通过可控整流器27将直流电的电压调整到需要的电压范围内是现有技术，在此就不一一赘述。

进一步地，在一些实施例中，充电装置2还包括逆变电路28；逆变电路28的输入端连接直流母线221；逆变电路28用于将直流电转换为交流电，交流电用于输出和充电装置2内部供电。

具体的，逆变电路28将由直流母线221获取的直流电转化成220V的市电，为外接的设备或充电装置2内的应用市电的设备进行供电。

进一步地，在一些实施例中，充电装置2还包括空调24；逆变电路28的输出端连接空调24。

具体的，空调24可以为充电装置2进行降温或升温使充电装置2可以在适当的温度下工作，提高充电装置2的工作效率；逆变电路28将锂电池23的直流电转化为交流电为空调24供电。

应当说的，在一些实施例中，充电装置2还包括其他应用交流电的用电设备，例如除湿机，可以对充电装置内的空气除湿，避免充电装置内空气湿度过高导致使用寿命降低。

进一步地，在一些实施例中，配电系统22还包括交流电输出接口；交流电输出接口交流电输出接口与逆变电路28的输出端连接。通过交流电输出接口可以与设施连接，充电装置2作为交流电源为设施供电，应当说的是，在一些实施例中，交流电输出接口可以输出功率132kW，设置输出440V高压电，供码头RTG等应急移机，或设置输出380V，作为码头临时作业电源，也可以设置输出220V为外接电器或充电装置内的电器供电。

应当说的是，在一些实施例中，充电装置2包括AC/DC型充电桩21，将交流电输出接口的交流电转换为直流电输出；在与电网连接时，可以直接将市电转化为直流电输出到外接的负载。

进一步地，在一些实施例中，移动充电装置还包括控制电路；控制电路与充电桩21和配电系统22连接，充电桩21识别的被充电负载的充电功率，控制电路根据被充电负载的充电功率，控制配电系统22调整输出功率。具体的，通过充电桩21识别的被充电负载的充电功率，进而通过控制电路控制充电桩21、柴油发电机25、可控整流器27、逆变电路和配电系统22，实现调整输出功率的效果。

应当说的是，在一些实施例中，充电桩21可以根据识别的被充电负载的充电功率，自动切换到对应的输出功率，其为现有技术在此就不一一赘述。

进一步地，在一些实施例中，充电桩21为DC/DC型充电桩。锂电池23的直流电通过充电桩21输出到外接的负载；柴油发电机25产生的交流电经过可控整流器27转化为直流电后通过充电桩21输出到外接的负载。

进一步地，在一些实施例中，配电系统22与运载车1的电池连接。充电装置2可以为运载车1供电。

应当说的是，在一些实施例中，运载车1为全电动牵引车，为节约成本，运载车1使用接近报废的全电动牵引车。

进一步地，在一些实施例中，充电装置2集成于集装箱中，充电装置2与运载车可拆卸连接。运载车可以是多种型号的集装箱运载车。

进一步地，在一些实施例中，充电装置2还包括自动充电系统29；自动充电系统29，自动充电系统29用于自动对位和插拔充电桩的充电枪。

具体的，自动充电系统29可以包括带动机械手和对位系统，通过带动机械手可以带动充电枪移动，对位系统可以判定充电枪的插入位置，在一些实施例中，对位系统可以为基于视觉识别的视觉识别装置，通过视觉识别判定充电枪的插入位置，进而控制带动机械手将充电枪插入该插入位置。

进一步地，在一些实施例中，锂电池由电池柜盛放，电池柜上设有接触器和控制模块，接触器和控制模块与锂电池电连接，接触器用于配电，控制模块用于监控锂电池，控制模块控制锂电池通过接触器充放电。

具体的，锂电池由由电池柜盛放，方便锂电池的固定和保护，控制模块为锂电池的BMS，通过控制模块可以检测到锂电池的状态，通过接触器与外部的结构连接，例如通过接触器连接直流母线221。

进一步地，在一些实施例中，充电装置2还包括可拆卸的锂电池组231；锂电池组231由盛放箱盛放，盛放箱上设有电磁铁、接触器和放电模块，电磁铁、接触器和放电模块与锂电池组231电连接；锂电池组231通过接触器与配电系统22可拆卸连接。

具体的，接触器用于配电，全电动牵引车电量不足且需要完成剩余工作，移动充电装置不适合全程陪同，可以将可拆卸的锂电池组231拆卸下来，并放置到全电动牵引车为全电动牵引车充电，使全电动牵引车完成剩余工作，锂电池组231在充电装置2中仅作为部分锂电池23，通过与配电系统22连接实现充放电，放电模块并不工作；锂电池组231与配电系统22的连接处都是可拆卸的，为方便移动锂电池组231时钟处于盛放箱内，当将锂电池组231拆卸下来后，通过为盛放箱上的电磁铁通电，使盛放箱吸附在全电动牵引车上，通过放电模块与全电动牵引车电连接，使锂电池组231为全电动牵引车供电；应当说的是，在本实施例中，锂电池组231为电磁铁供电，通过手动的控制开关控制电磁铁的通断电。

应当说的是，在一些实施例中，放电模块包括放电电路、保护电路和放电导线，放电导线用于与全电动牵引车连接；保护电路用于保护放电电路，避免过放。

进一步地，在一些实施例中，运载车1上设有机械手26，机械手26用于移动锂电池组231。具体的，由于锂电池组231的重量较重，人工搬运的效率较为低下，通过机械手26搬运盛放箱，进而搬运锂电池组231，可以降低劳动强度，提高工作效率。

应当说的是，在一些实施例中，运载车1上设有的机械手26与自动充电系统29中的带动机械手为同一机械手。

应当说的是，在一些实施例中，移动充电装置还包括防火设备，用于移动充电装置发生火灾或将要发生火灾时使用。

应当说的是，在一些实施例中，充电装置2还包括电源切换系统，电源切换系统用于切换电源，并使电源切换过程中，输出的功率稳定；其中切换的电源是指锂电池23和柴油发电机25；应当说的是，电源切换系统为现有技术，在此就不一一赘述。

应当说的是，在一些实施例中，通过应急电源保证切换电源过程中，充电装置2的工作稳定。

在一些实施例中，移动充电装置的主要配置包括：电池柜、锂电池23(含BMS)、110kW可控整流器27AFE、120kW直流充电桩、18kW EPS、柴油发电机25组、控制系统、空调24、照明设备、纯电动牵引车；其中电池柜用于固定锂电池23，照明设备用于为充电装置2照明，110kW可控整流器27AFE、120kW直流充电桩21与港口的用电相匹配，使移动充电装置适用于港口。

在一些实施例中，移动充电装置还包括120kW AC/DC充电桩和132kW EPS与港口的用电相匹配，使移动充电装置适用于港口。

本发明提出了一种移动充电装置，移动充电装置通过运载车1可以将充电装置2运载到设定位置，为港口的牵引车辆或设施供电，快速解决港口停电时需要紧急用电的问题，解决现有港务供电系统对断电情况下应急效率低的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种移动充电装置，其特征在于，包括充电装置和运载车，所述充电装置包括柴油发电机、可控整流器、锂电池、充电桩和配电系统；

所述充电装置设于所述运载车上；

所述配电系统连接所述可控整流器、锂电池和充电桩，所述配电系统包括直流母线，所述直流母线与所述可控整流器、锂电池和充电桩电连接，所述可控整流器的输入端与所述柴油发电机或外接的交流电源电连接，所述可控整流器用于将交流电转化为直流电为所述锂电池和充电桩供电。

2.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括逆变电路；

所述逆变电路的输入端连接所述直流母线；所述逆变电路用于将直流电转换为交流电，所述交流电用于输出和所述充电装置内部供电。

3.根据权利要求2所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括空调，所述逆变电路的输出端连接所述空调。

4.根据权利要求2所述的移动充电装置，其特征在于，所述配电系统还包括：

交流电输出接口，所述交流电输出接口与所述逆变电路的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，还包括：

控制电路，与所述充电桩和所述配电系统连接，所述充电桩识别被充电负载的充电功率，所述控制电路根据所述被充电负载的充电功率，控制所述配电系统调整输出功率。

6.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电桩为DC/DC型充电桩。

7.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电装置集成于集装箱中，所述充电装置与所述运载车可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：

自动充电系统，所述自动充电系统用于自动对位和插拔所述充电桩的充电枪。

9.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述锂电池由电池柜盛放，所述电池柜上设有接触器和控制模块，所述接触器和控制模块与所述锂电池电连接，所述，所述控制模块用于监控所述锂电池，所述控制模块控制所述锂电池通过所述接触器充放电。

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