CN203514871U

CN203514871U - 一种加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站

Info

Publication number: CN203514871U
Application number: CN201320140944.XU
Authority: CN
Inventors: 焦正; 蒋永; 张汉琦
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-03-26

Abstract

一种加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站，包括：油库、加油机、直流充电桩、磷酸铁锂蓄电池系统、电路系统、监控系统、保护测量与监控屏位和营业大厅；其特征在于：所述直流充电桩的输入端与磷酸铁锂蓄电池系统连接，输出端用于完成为电动汽车充电的功能；监控系统通过电路系统与磷酸铁锂蓄电池系统连接，并将蓄电池系统的电压、电流、充电及结算等信息输出至保护测量与监控屏位和营业大厅，以实现加油充电站同时具备为燃油汽车加油和电动汽车充电的功能。本实用新型加油充电站在传统加油站的富余空间进行设计、规划，可有效解决电网铺设成本高和加油站专用场地问题，为电能获得多样化提供了可能。

Description

一种加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站

技术领域

本实用新型涉及一种加油充电站，特别是一种加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站。

背景技术

电动汽车具有运行经济、清洁环保等优点，但由于受电池容量的限制，导致行驶里程较短，同时，由于电池充电时间长、电池成本高、维护难度大，从而限制了电动汽车的推广应用。

为加速电动汽车、电动大巴的普及和推广速度，充电站的建设具有极大的风向标作用，并可为电动车车主提供关键的充电服务。这跟传统的加油站服务是类似的，现在的电动车充电主要是通过简单的停车场充电桩或充电机实现。

现有电动汽车的充电技术及其方式，问题很多。一些尚在使用不能快速充电的车载电池的电动汽车智能利用夜间作小电流长时间慢充；这显然严重阻碍了电动汽车的发展，一些使用了锂电池组等可快充电池的电动汽车，由于快充时冲击电流及功率很大，若建设大型充电站则需向现有电网吸取巨大的快充电功率，若数十台车同时充电，配电网甚至面临严重过载及电压降。采用这种充电站，由于负载峰值功率太大而使现有供电系统不堪负担，并造成负荷曲线巨大的峰谷差，从而使建设费用和运行费用方面都无法接受，这就是为什么当前“电动汽车”这个心愿项目发展缓慢的重要原因。

现有技术采用建设固定式充/换电站方案，将电池储存、充电、换电三方面工作集中在一个固定式充/换电站内完成。建设固定式充/换电站涉及城市建设规划、土地审批、环境评价、道路、电力供应等多方面影响因素，立项、审批程序复杂；建设固定式充/换电站需新建厂房、安装设备，建设周期时间长（一般长达数月）；建设固定式充/换电站需要较大的占地面积，新建数千平方米的厂房，建设投资极大（多达数千万元人民币）、难以在城市干道上大量建设；同时，电动汽车需要开到固定充/换电站更换电池，既浪费能源，又缩短了电动汽车有效续驶里程，并且极不方便。由于固定式充/换电站方案占地面积和投资大、布设不便，难以在城市普及，极大地影响了电动汽车推广应用。因此，急需提出一种结构紧凑、机动灵活、投资小、不受场地和电力资源限制的电动汽车电池的充电方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：针对现有电动汽车充电站投资成本大、场地有限及电力资源限制等实际问题，提供一种不依赖于现有电网的蓄能电池直流充电站与石油加油机相结合的加油充电站。

本实用新型采用的技术方案是：一种加油站和电动汽车充电站并存的加油充电站，包括：油库、加油机、直流充电桩、磷酸铁锂蓄电池系统、电路系统、监控系统、保护测量与监控屏位和营业大厅；所述的油库与加油机连接，为燃油汽车提供加油服务，加油及缴费信息输出端连接至营业大厅；其特征在于：所述直流充电桩的输入端与磷酸铁锂蓄电池系统连接，输出端与电动汽车连接，用于完成为电动汽车充电的功能；监控系统通过电路系统与磷酸铁锂蓄电池系统连接，并将蓄电池系统的电压、电流、充电及结算等信息输出至保护测量与监控屏位和营业大厅，以实现加油充电站同时具备为燃油汽车加油和电动汽车充电的功能。

所述磷酸铁锂蓄电池系统为本加油充电站中直流充电站部分的储能部件，装载在多个供电柜内，其电能来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等绿色新能源，或其他可大功率充电、有足够交流电源供应的场所。

所述监控系统包括电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统和上级系统通讯接口；所述电路保护监控对电池组系统的总压、母线电流、绝缘电阻进行实时监控，并可对充、放电过程中单体电池的电压和温度实时监控，实现保护功能；所述充电监控系统监测磷酸铁锂蓄电池的充电信息、充电状态、充电结算情况；所述电能质量监控系统用于监测电能质量、监测电流总畸变率、电压总畸变率、各次电流畸变率和各次电压畸变；所述安防监控系统，包括摄像头、烟雾探头、红外报警器、声光报警器、连接电缆和监控屏柜，用于对电动汽车充电站的安保情况进行监视；所述上级系统通讯接口将电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统所采集的信息通过RS232、RS485的方式和管理系统主机进行通讯。

本实用新型的优点是：

（1）在传统加油站的富余空间进行设计、规划，建立以蓄电池为储能部件的加油充电站，为电能获得多样化提供了可能；

（2）充分利用太阳能、风能、潮汐能等绿色能源，解决了电网铺设成本高和加油站专用场地问题；

（3）由于不依靠专用电网，加油充电站的位置和规模都可任意选择；

（4）磷酸铁锂蓄电池提供瞬时强大充电电流，满足10分钟基本充满的需要（充电时间由电动汽车蓄电池受电能力而定），且再生蓄电池有强大的供电能力，可以提供多台电动汽车同时充电的需求，便于普及。

附图说明

图1为本加油充电站结构示意图。

图2为本加油充电站原理框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1所示，本实用新型的加油站和电动汽车充电站并存的加油充电站，包括油库、加油机2、直流充电桩1、磷酸铁锂蓄电池系统5、电路系统、监控系统4、保护测量与监控屏位3和营业大厅6。所述的油库与加油机2连接，为燃油汽车提供加油服务，加油及缴费信息输出端连接至营业大厅6；其特征在于：所述直流充电桩1的输入端与磷酸铁锂蓄电池系统5连接，输出端与电动汽车连接，用于完成为电动汽车充电的功能；监控系统4通过电路系统与磷酸铁锂蓄电池系统5连接，并将蓄电池系统的电压、电流、充电及结算等信息输出至保护测量与监控屏位3和营业大厅6，以实现加油充电站同时具备为燃油汽车加油和电动汽车充电的功能。

加油站信息系统和设备同传统加油站，包括：加油卡管控系统、发卡系统、发票打印系统、液位监控系统、视频监控系统、银联POS机、非油品信息设备、网络设备等。

本充电站储能部件为磷酸铁锂蓄电池系统，装载在多个供电柜内，摆放位置离加油机应有10米以上安全距离，所有电路系统、控制开关等均采用IP54以上防护等级；其电能来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等绿色新能源，或其他可大功率充电、有足够交流电源供应的场所。

所述的磷酸铁锂蓄能电池系统为本加油充电站中直流充电站部分的储能部件，分别由若干个蓄电池管理系统对供电柜（或称为：储能子系统）进行控制，装载在多个供电柜内，供电柜与供电柜之间采用串联或并联的方式进行连接，通过控制线路（CAN）通信；各个电池柜由蓄电池模块管理控制单元（LECU）分别控制各个电池模块，其电能来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等绿色新能源，或其他可大功率充电、有足够交流电源供应的场所。

本实用新型所述的加油站和电动汽车充电站并存的加油充电站，磷酸铁锂蓄电池输出连接至电动汽车直流充电桩，并受控于监控系统；所述监控系统包括电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统和上级系统通讯接口；所述电路保护监控对电池组系统的总压、母线电流、绝缘电阻进行实时监控，并可对充、放电过程中单体电池的电压和温度实时监控，实现保护功能；所述充电监控系统监测磷酸铁锂蓄电池的充电信息、充电状态、充电结算情况；所述电能质量监控系统用于监测电能质量、监测电流总畸变率、电压总畸变率、各次电流畸变率和各次电压畸变；所述安防监控系统，包括摄像头、烟雾探头、红外报警器、声光报警器、连接电缆和监控屏柜，用于对电动汽车充电站的安保情况进行监视；所述上级系统通讯接口将电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统所采集的信息通过RS232、RS485的方式和管理系统主机进行通讯。

如图2所示，当蓄能电池电量不足时，则将部分供电柜转运至充能基地（太阳能、风能、潮汐能发电基地），剩余电池柜仍可承载充电需求。供电柜中装载的磷酸铁锂电池组，在充能基地充满电后，运载至充电站安置、连接供电设备重新为电动汽车充电，电能耗尽再运回充能基地，如此往复。

Claims

1.一种加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站，包括：油库、加油机、直流充电桩、磷酸铁锂蓄电池系统、电路系统、监控系统、保护测量与监控屏位和营业大厅；所述的油库与加油机连接，为燃油汽车提供加油服务，加油及缴费信息输出端连接至营业大厅；其特征在于：所述直流充电桩的输入端与磷酸铁锂蓄电池系统连接，输出端与电动汽车连接，用于完成为电动汽车充电的功能；监控系统通过电路系统与磷酸铁锂蓄电池系统连接，并将蓄电池系统的电压、电流、充电及结算等信息输出至保护测量与监控屏位和营业大厅，以实现加油充电站同时具备为燃油汽车加油和电动汽车充电的功能。

2.根据权利要求1所述的加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站，其特征在于：所述磷酸铁锂蓄电池系统为本加油充电站中直流充电站部分的储能部件，装载在多个供电柜内，其电能来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电。

3.根据权利要求1所述的加油站和电动汽车充电站并存的直流加油充电站，其特征在于：所述监控系统包括电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统和上级系统通讯接口；所述电路保护监控对电池组系统的总压、母线电流、绝缘电阻进行实时监控，并可对充、放电过程中单体电池的电压和温度实时监控，实现保护功能；所述充电监控系统监测磷酸铁锂蓄电池的充电信息、充电状态、充电结算情况；所述电能质量监控系统用于监测电能质量、监测电流总畸变率、电压总畸变率、各次电流畸变率和各次电压畸变；所述安防监控系统，包括摄像头、烟雾探头、红外报警器、声光报警器、连接电缆和监控屏柜，用于对电动汽车充电站的安保情况进行监视；所述上级系统通讯接口将电路保护监控、充电监控系统、电能质量监控系统、安防监控系统所采集的信息通过RS232、RS485的方式和管理系统主机进行通讯。