CN116262466A - 一种多功能移动充电车 - Google Patents

一种多功能移动充电车 Download PDF

Info

Publication number
CN116262466A
CN116262466A CN202211628394.6A CN202211628394A CN116262466A CN 116262466 A CN116262466 A CN 116262466A CN 202211628394 A CN202211628394 A CN 202211628394A CN 116262466 A CN116262466 A CN 116262466A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
alternating current
vehicle
bidirectional converter
power supply
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.)
Pending
Application number
CN202211628394.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘皓
阮鹏
李广涛
陈晨
张兴
张柳丽
罗军
白亚平
陈栋
宁夏
巴图兰朵
金仁政
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.)
Pinggao Group Co Ltd
Pinggao Group Energy Storage Technology Co Ltd
Original Assignee
Pinggao Group Co Ltd
Pinggao Group Energy Storage Technology 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 Pinggao Group Co Ltd, Pinggao Group Energy Storage Technology Co Ltd filed Critical Pinggao Group Co Ltd
Priority to CN202211628394.6A priority Critical patent/CN116262466A/zh
Publication of CN116262466A publication Critical patent/CN116262466A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/08—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems requiring starting of a prime-mover
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及新能源及节能技术领域，公开了一种多功能移动充电车，包括交流侧和直流侧，以及用于实现交直流转换的充电模块矩阵和双向变流器；所述交流侧和直流侧通过充电模块矩阵和双向变流器连接，形成环形拓扑；所述交流侧在充电模块矩阵和双向变流器的交流端之间设置有并离网切换开关；所述交流侧在充电模块矩阵交流端一侧用于连接外部电源，所述交流侧在双向变流器交流端一侧用于连接负载；所述直流侧连接有充电桩和储能装置。本发明将UPS设备、EPS设备、电动汽车充电设备的优势结合在一起，适应多个场景与工况，一台设备多功能使用，减少了购置费用和运维成本。

Description

一种多功能移动充电车
技术领域
本发明属于新能源及节能技术领域，具体涉及一种多功能移动充电车。
背景技术
随着现代化技术的不断发展，越来越多的行业领域，如信息、通信、金融、军事、国防、医疗卫生、教育、交通运输、航空航天等，均对电力供应与信息传输的不间断性和安全性提出了更高的要求。这种需求为不间断电源UPS提供了广阔的使用空间。而UPS电源车因具备机动性强、便于维护等特点，越来越受到用户的青睐。用户在使用的同时也对UPS电源车供电系统的可靠性、可维护性、可扩容性、投资建设成本、使用维护成本等方面提出了更高的要求。
例如申请公布号为CN103825351A的中国发明专利申请文件公开了一种智能化储能式应急电源系统，该方案由充电模块、电池管理子系统、逆变器和智能双电源快速切换模块组成，当交流市电正常时，所述应急电源系统由交流市电直接给负载供电，同时所述应急电源系统通过充电模块将交流市电整流成直流电，对电池管理子系统中的电池组进行充电，并对逆变器供电；当交流市电异常时，应急电源系统通过智能双电源快速切换模块快速切换到电池管理子系统，逆变器将电池组的直流电逆变成交流市电实现给负载不间断供电。但是，该方案属于EPS(紧急电力供给，Emergency Power Supply，简称EPS)系统，不具备UPS(不间断供电，Uninterruptible Power Supply，简称UPS)不间断供电功能，不具备充电桩充电功能。
以及申请公布号CN105140893A的的中国发明专利申请文件公开了一种移动电源车，该方案包括车头、车底盘和车厢，所述车头与车底盘相连接，所述车底盘的上表面上固定安装有车厢，所述车厢的外壳体和内壳体之间填充有吸音棉，所述车厢内部安装有发电机组，所述发电机组一侧的固定板上安装有散热装置，所述发电机组的底部安装有减震装置，所述发电机组一侧的车厢内部设有电源输出箱，所述电源输出箱内安装有开关柜，所述开关柜的底部开设有多个电缆孔，所述车厢的侧壁上安装有可打开的检修门。该方案通过在车厢的外壳体和内壳体之间填充吸音棉，可有效吸收发电机组所产生的噪音，保证噪声尽可能降到最低限度，通过在车厢内部安装散热装置，可对发电机组进行散热，保证电气设备的稳定运行。但是，该设备属于柴油发电车，与以锂电池为储能介质的移动电源车相比，冷备用转热备用时间较长、停机较慢、电能质量与供电稳定性均较差。
现有技术中的传统柴发电源车使用柴油作为储能介质，从冷备用转化为热备用较慢，输出电压不稳定，随负荷情况、环境温度等变化；光储充设备和移动充电车设备采用双向AC/DC拓扑，涉及到变流器工作模式的反复切换，在电网质量差的情况下不宜使用；传统UPS电源车采用UPS拓扑，其主要器件必须同时包含整流器和逆变器，且逆变器始终工作在V/F模式，应用场景有限。
发明内容
本发明提供了一种多功能移动充电车，用以解决现有技术中的电源车应用场景有限的问题。
为解决上述技术问题，本发明所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
本发明提供了一种多功能移动充电车的方案，包括交流侧和直流侧，以及用于实现交直流转换的充电模块矩阵和双向变流器；所述交流侧和直流侧通过充电模块矩阵和双向变流器连接，形成环形拓扑；所述交流侧在充电模块矩阵和双向变流器的交流端之间设置有并离网切换开关；所述交流侧在充电模块矩阵交流端一侧用于连接外部电源，所述交流侧在双向变流器交流端一侧用于连接负载；所述直流侧连接有充电桩和储能装置。
上述技术方案的有益效果为：将UPS设备、EPS设备、电动汽车充电设备的优势结合在一起，适应多个场景与工况，一台设备多功能使用，减少了购置费用和运维成本。
进一步的，当多功能移动充电车处于UPS电源车模式时，所述并离网切换开关断开，外部电源通过所述充电模块矩阵、双向变流器对负载供电；所述储能装置用于在外部电源异常时不间断地向负载供电。
进一步的，当多功能移动充电车处于EPS电源车模式时，所述并离网切换开关闭合，外部电源对负载供电；所述储能装置在检测到市电输入失电时，所述并离网切换开关断开；所述储能装置用于在外部电源异常时通过双向变流器向负载供电。
进一步的，当多功能移动充电车处于移动充电车模式时，所述并离网切换开关闭合，外部电源通过所述充电模块矩阵对充电桩供电；所述储能装置用于在外部电源异常时通过双向变流器和充电模块矩阵对充电桩供电。
进一步的，当多功能移动充电车处于固定充电站模式时，所述并离网切换开关断开，外部电源通过所述充电模块矩阵对充电桩供电。
进一步的，移动充电车的自用电从所述交流侧在双向变流器交流端一侧获取。
进一步的，所述并离网切换开关包括STS静态转换开关。
进一步的，所述储能装置为锂电池阵列。
附图说明
图1是多功能移动充电车主回路拓扑图；
图2是多功能移动充电车的UPS电源车模式拓扑图；
图3是多功能移动充电车的EPS电源车模式拓扑图；
图4是多功能移动充电车的移动充电车模式拓扑图；
图5是多功能移动充电车自用电回路拓扑图；
图6是多功能移动充电车通讯回路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示的多功能移动充电车主回路，包括外部电源10、充电模块矩阵(充电堆)
20、并离网切换柜30、双向变流器40、直流充电桩50、锂电池阵列(锂电池堆)60、保电负载70、若干控制开关。
外部电源10的电网接入1、柴油发电机(柴发)接入2与移动充电车的自动转换开关(外接)ATS的一端连接；移动充电车的自动转换开关(外接)ATS的另一端与移动充电车的交流输入开关QS11的一端连接。
移动充电车的交流输入开关QS11的另一端连接并离网切换柜30的电网开关QS12的一端、并离网切换柜30的旁路开关QSB的一端以及充电模块阵列(充电堆)20的交流断路器QF13的一端；并离网切换柜30的旁路开关QS12的另一端双向晶闸管的输入端连接；双向晶闸管的输出端与并离网切换柜30的负载开关QS21的一端连接；并离网切换柜30的负载开关QS21的另一端与并离网切换柜30的旁路开关QSB的另一端、移动充电车的交流输出开关QS22的一端以及双向变流器40的交流断路器QF23的一端连接，并离网切换柜30的旁路开关QSB与双向晶闸管并联。
移动充电车的交流输出开关QS22的另一端与保电负载70、移动充电车的自用电断路器QFM的一端连接；移动充电车的自用电断路器QFM的另一端与自用电连接。充电模块阵列(充电堆)20的交流断路器QF13的另一端与充电模块阵列(充电堆)20的输入端连接；充电模块阵列(充电堆)20的输出与移动充电车的UPS开关QF31的一端以及直流充电桩50的直流输入断路器QF33的一端连接；直流充电桩50的直流输入断路器QF33的另一端与充电桩50的功率分配控制器连接。
移动充电车的UPS开关QF31的另一端通过锂离子电池阵列(锂电池堆)60与双向变流器的直流断路器QF32的一端连接；锂离子电池阵列(锂电池堆)60由4簇锂电池并联构成，4簇锂电池的正极分别与锂离子电池阵列(锂电池堆)60的电池簇直流断路器BS1、BS2、BS3、BS4连接，4簇锂电池的负极接地。双向变流器40的直流断路器QF32的另一端与双向变流器的输入端连接，双向变流器40的输出端与双向变流器的交流断路器QF23的另一端连接。
①锂电池阵列(锂电池堆)60：锂离子电池阵列，又称锂电池堆，由多簇锂电池并联汇流形成，阵列总电压不超过DC1000V，通过BS1、BS2、BS3…可独立控制每簇电池与直流母线之间的通断；每簇电池由若干个插件化电池模组串联而成，每个电池模组又由若干个锂离子电池单体串并联而成。电池阵列配有一整套电池管理系统(BMS)，负责电池阵列的电压与温度采集、荷电与寿命测算、过流与过热保护等；BMS采用树状三级架构：阵列级系统(BAMS)、簇级单元(BCMU)和模组级单元(BMU)，分别负责电池阵列、电池簇、电池模组的保护与控制，从而实现锂离子电池阵列的安全、稳定运行。对于可移动式充电车来讲，还需要对锂离子电池阵列有足够的抗震要求。
②双向变流器40：储能系统专用的双向变流器又称储能变流器(PCS)，使用大功率IGBT作为主要器件，采用两电平双向AC-DC拓扑结构，内部包括IGBT与散热装置、主控制器和从控制器(含通讯模块、采集模块、IGBT驱动等)、电气主回路(功率器件、滤波电路、补偿电路等)、控制/保护/计量回路、隔离变压器(Dyn11接法)几个部分。双向变流器通过控制器预先设置的策略，可以对电池进行充电和放电双向操作，直流侧支持CC/CV/CP/FC四种充电模式，交流侧支持PQ和V/F两种工作模式。在移动充电车UPS拓扑中，双向变流器始终工作于V/F模式；EPS拓扑中，双向变流器工作于PQ和V/F两种模式的切换状态。双向变流器的交流工作电压为380V/400V，直流工作电压不大于1000V，一般在600V-900V之间。
③并离网切换柜30：并离网切换柜可选用ATS、STS两种主回路的形式，以STS主回路为例：柜体主要由双向晶闸管与散热装置、控制器、电气主回路、控制/保护回路、旁路开关等组成。在双向变流器从PQ模式转换至V/F模式时，并离网切换柜将双向晶闸管及时关闭，实现孤岛保护；在双向变流器从V/F模式转换至PQ模式时，其采集并跟踪电网相位，控制并离网切换柜将双向晶闸管导通，实现并网操作。ATS并离网切换柜控制逻辑同理。并离网切换柜的交流工作电压为380V/400V。
④充电模块矩阵(充电堆)20：充电模块阵列是由多个电动汽车充电模块，通过串并联的形式与充电功率控制阵列相连接，形成的用于提供充电功率的变换装置。在充电车中，充电模块阵列选用国网标准充电不但能为充电桩提供充电功率，还能为车内锂电池堆充电；在充电车的UPS拓扑中，充电模块阵列还充当UPS的整流器部分，稳定直流电压。充电模块阵列的交流工作电压为380V/400V，直流工作电压不大于800V，一般在250V-750V之间。
⑤直流充电桩50：充电车选用国网标准直流快充充电桩，与充电模块阵列配合使用。
移动充电车还包括其他辅助设备：
如图5所示的自用电回路：移动充电车应在没有市电或备用电源接入的情况下，通过双向变流器逆变提供自用电的能力，以适应黑启动、道路应急救援等复杂工况。
如图6所示的通讯回路，即控制/通讯/保护/计量回路：移动充电车应具备配套且完整的电气二次回路，使其所有电气电子设备的工作状态均能够被监测、控制、计量与保护。
能量管理系统(EMS)：移动充电车的能量管理系统应能够与自用电回路、控制/通讯/保护/计量回路、电池管理系统、充电桩控制系统、储能变流器控制系统、热管理系统、消防与安保系统等相配合，实现对整车能量流动的管理与控制。
热管理系统(TMS)：移动充电车的热管理系统主要包括车载工业空调、散热风扇和散热风道，使其所有电气电子设备能够工作在最佳温度状态，适应各种不同环境温度工况；尤其是对锂离子电池堆的温度控制，保持其温度在15℃至35℃范围内，以发挥电池的最佳性能。
消防与安保系统：移动充电车应具备车载消防系统，采用七氟丙烷、全氟己酮、锶离子气溶胶等作为灭火介质，在电气电子设备，尤其是锂电池发生火灾时，能够迅速响应并动作，遏止火灾蔓延；同时具备安保系统，在充电车舱内布置摄像头，支持实时录像与服务器上传。
液压举升系统：移动充电车采用车体、舱体分离式设计，能够做到快速部署、快速转运，为此必须配备轻巧、安全、可靠的液压举升系统。
本发明的移动充电车具有以下针对不同应用场景的四种工作模式，不同模式之间可以通过手动切换，各模式下需要操作的开关状态如下表所示：
Figure BDA0004004796230000071
其中，●表示对应开关处于闭合状态，〇表示对应开关处于断开状态。
各个开关的对应名称如下表所示：
Figure BDA0004004796230000072
四种工作模式如下：
模式一，如图2所示的UPS电源车模式：移动充电车处于该模式下，充电模块矩阵20、锂电池阵列60、双向变流器40、保电负载70正常工作，UPS开关QF31闭合，并离网切换柜30内STS截止、充电桩50断开；市电或柴发电源从充电模块矩阵20交流侧接入充电车，通过锂电池阵列60与保电负载70形成直流隔离；双向变流器40始终工作在V/F模式，作为恒定电压源为保电负载70供电；由于直流隔离和锂电池阵列60提供的直流电压支撑，市电或柴发供电状况不会影响到负载侧，从而实现负载UPS供电。
模式二，如图3所示的EPS电源车模式：移动电源车处于该模式下，锂电池阵列60、双向变流器40、保电负载70正常工作，并离网切换柜30内STS导通，充电桩50断开、充电模块矩阵20停机；市电或柴发电源从并离网切换柜30电网侧接入充电车，此时双向变流器40工作在PQ模式(并网运行)，作为可控电流源为保电负载70注入节点功率，节点电压由市电或柴发支撑；当市电或柴发电源晃电或失电时，双向变流器40切换至V/F模式(离网运行)，作为恒定电压源为保电负载70供电，节点电压由变流器自身支撑，同时并离网切换柜30内STS截止，防止变流器触发孤岛保护；当市电或柴发电源重新恢复供电、电能质量满足要求时，双向变流器40通过STS监测并跟踪电网电压与相位，符合并网条件(交流电压有效值基本相等，且相位差不大于30°)时STS导通，在不触发变流器过压保护的情况下并网。
模式三，如图4所示的移动充电车模式：移动充电车处于该模式下，锂电池阵列60、双向变流器40、充电模块矩阵20、充电桩50正常工作，并离网切换柜30内STS导通，充电车交流输入开关QS11和UPS开关QF31断开；此时双向变流器40工作在V/F模式，作为恒定电压源为充电模块矩阵20供电，充电模块矩阵20经整流为充电桩50供电。
模式四，固定充电站模式：移动充电车处于该模式下，仅充电模块矩阵20和充电桩50工作，直流输入断路器QF33闭合，作为固定充电桩50使用；启动锂电池阵列60后还能为自身电池堆补电。
本发明解决了传统UPS电源车采用UPS拓扑，其主要器件必须同时包含整流器和逆变器，且逆变器始终工作在V/F模式，应用场景有限的问题；解决了传统柴发电源车使用柴油作为储能介质，从冷备用转化为热备用较慢，输出电压不稳定，随负荷情况、环境温度等变化；解决了光储充设备和移动充电车设备采用双向AC/DC拓扑，涉及到变流器工作模式的反复切换，在电网质量差的情况下不宜使用的问题；解决了UPS电源车、柴发电源车、移动充电车不能适应多数场景的应用现状，以及同类设备不能并用、购入存储运输维护成本高的问题。
本发明采用锂离子电池的移动电源车，能够适应车辆移动的工况，能够就地部署启用，并保证电池堆的正常工作温度；将UPS设备、EPS设备、电动汽车充电设备的优势结合在一起，适应多个场景与工况，一台设备多功能使用，减少了购置费用和运维成本；具备可移动、自装卸的特性，液压举升机构自适应调节，可在多种地形部署，转运灵活；交流输入交流输出，输出电能质量均高于国标要求；支持市电、柴发、双电源带ATS等输入，支持三相电源、小功率单相电源、充电桩输出，接口丰富，用途广泛。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多功能移动充电车，其特征在于，包括交流侧和直流侧，以及用于实现交直流转换的充电模块矩阵和双向变流器；所述交流侧和直流侧通过充电模块矩阵和双向变流器连接，形成环形拓扑；所述交流侧在充电模块矩阵和双向变流器的交流端之间设置有并离网切换开关；所述交流侧在充电模块矩阵交流端一侧用于连接外部电源，所述交流侧在双向变流器交流端一侧用于连接负载；所述直流侧连接有充电桩和储能装置。
2.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，当多功能移动充电车处于UPS电源车模式时，所述并离网切换开关断开，外部电源通过所述充电模块矩阵、双向变流器对负载供电；所述储能装置用于在外部电源异常时不间断地向负载供电。
3.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，当多功能移动充电车处于EPS电源车模式时，所述并离网切换开关闭合，外部电源对负载供电；所述储能装置在检测到外部电源异常时，所述并离网切换开关断开；所述储能装置用于在外部电源异常时通过双向变流器向负载供电。
4.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，当多功能移动充电车处于移动充电车模式时，所述并离网切换开关闭合，外部电源通过所述充电模块矩阵对充电桩供电；所述储能装置用于在外部电源异常时通过双向变流器和充电模块矩阵对充电桩供电。
5.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，当多功能移动充电车处于固定充电站模式时，所述并离网切换开关断开，外部电源通过所述充电模块矩阵对充电桩供电。
6.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，移动充电车的自用电从所述交流侧在双向变流器交流端一侧获取。
7.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，所述并离网切换开关包括STS静态转换开关。
8.根据权利要求1所述的多功能移动充电车，其特征在于，所述储能装置为锂电池阵列。
CN202211628394.6A 2022-12-17 2022-12-17 一种多功能移动充电车 Pending CN116262466A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211628394.6A CN116262466A (zh) 2022-12-17 2022-12-17 一种多功能移动充电车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211628394.6A CN116262466A (zh) 2022-12-17 2022-12-17 一种多功能移动充电车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116262466A true CN116262466A (zh) 2023-06-16

Family

ID=86723854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211628394.6A Pending CN116262466A (zh) 2022-12-17 2022-12-17 一种多功能移动充电车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116262466A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116896115A (zh) * 2023-09-11 2023-10-17 成都航空职业技术学院 一种建筑工地施工用临时供电装置及其控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576809A (zh) * 2016-03-08 2016-05-11 中国矿业大学 一种基于风光柴储微网的双向充电桩系统
CN205646856U (zh) * 2016-03-21 2016-10-12 江苏峰谷源储能技术研究院有限公司 一种可移动快速电动汽车充电装置
CN206023335U (zh) * 2016-09-18 2017-03-15 四川帝威能源技术有限公司 智能一体化储能快速充电系统
CN209298960U (zh) * 2019-03-04 2019-08-23 哈尔滨格瑞赛科新能源有限公司 一种储能式电动汽车充电桩系统
WO2020125771A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
DE102019201712A1 (de) * 2019-02-11 2020-08-13 Novacon GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dipl.-Des. Holger Pilz, 70176 Stuttgart) Ladestation für Elektrofahrzeuge mit mindestens zwei Ladesäulen
CN111717052A (zh) * 2020-06-04 2020-09-29 福建巨电新能源股份有限公司 一种共母线多功能移动储能车及控制策略
CN112821547A (zh) * 2021-03-29 2021-05-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种应急供电电源及控制方法
CN216580197U (zh) * 2021-12-23 2022-05-24 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 移动式储能充电系统及移动电源车

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576809A (zh) * 2016-03-08 2016-05-11 中国矿业大学 一种基于风光柴储微网的双向充电桩系统
CN205646856U (zh) * 2016-03-21 2016-10-12 江苏峰谷源储能技术研究院有限公司 一种可移动快速电动汽车充电装置
CN206023335U (zh) * 2016-09-18 2017-03-15 四川帝威能源技术有限公司 智能一体化储能快速充电系统
WO2020125771A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
DE102019201712A1 (de) * 2019-02-11 2020-08-13 Novacon GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dipl.-Des. Holger Pilz, 70176 Stuttgart) Ladestation für Elektrofahrzeuge mit mindestens zwei Ladesäulen
CN209298960U (zh) * 2019-03-04 2019-08-23 哈尔滨格瑞赛科新能源有限公司 一种储能式电动汽车充电桩系统
CN111717052A (zh) * 2020-06-04 2020-09-29 福建巨电新能源股份有限公司 一种共母线多功能移动储能车及控制策略
CN112821547A (zh) * 2021-03-29 2021-05-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种应急供电电源及控制方法
CN216580197U (zh) * 2021-12-23 2022-05-24 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 移动式储能充电系统及移动电源车

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116896115A (zh) * 2023-09-11 2023-10-17 成都航空职业技术学院 一种建筑工地施工用临时供电装置及其控制方法
CN116896115B (zh) * 2023-09-11 2023-12-12 成都航空职业技术学院 一种建筑工地施工用临时供电装置及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111775782B (zh) 一种电气化铁路牵引应急保障供电系统及控制方法
CN104065157A (zh) 一种改进供电可靠性的不间断电源
CN111355281A (zh) 一种车载移动式储能系统
CN106080243A (zh) 电动车电气系统及供电方法
CN111717052A (zh) 一种共母线多功能移动储能车及控制策略
CN116262466A (zh) 一种多功能移动充电车
CN106059046A (zh) 一种组合式应急保障电源及其供电方法
CN202679050U (zh) 通信基站集中供电系统
CN103441568A (zh) 光伏电源与市电不间断自动切换控制系统
CN112152270A (zh) 应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置及其控制方法
CN208226639U (zh) 一种模块化蓄电池航空起动电源系统
CN102457101A (zh) 电池备用电源装置
Li et al. Energy management strategy of AC/DC hybrid microgrid based on power electronic transformer
CN110112933B (zh) 辅助逆变装置
CN111416373A (zh) 一种配变动态增容光储一体化装置
CN207200374U (zh) 降低机房用电成本的配电系统
CN110867944A (zh) 一种再生制动能量管理系统以及不间断电源系统
CN204741338U (zh) 锂电池直流系统
CN107196408A (zh) 一种变电站便携式交直流系统
CN112688296A (zh) 一种燃料电池驱动的龙门吊电路系统及控制方法
CN205989665U (zh) 电动车电气系统
CN206370718U (zh) 多枪结构的igbt充电机
Liu et al. Coordination Control Strategy of Co-Phase Traction Power Supply System Integrated with Hybrid Energy Storage Systems
CN220254179U (zh) 数据中心的供电系统和数据中心
CN212114868U (zh) 再生制动能量回收用钛酸锂储能装置及城轨交通装置

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