CN204316118U - 充放电设备 - Google Patents

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邓立
施泽忠
徐征鹏
岳增全
刘平
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Abstract

本实用新型公开了一种充放电设备,用于对电动车进行充电及放电,充放电设备包括储能模块、用于将电动车连接至充放电设备的充放电端口,储能模块的充电端与充放电端口的输入端、电网的输出端连接,储能模块的放电端与充放电端口的输出端连接;其中,当所述电动车处于充电过程中时,由所述储能模块对所述电动车进行充电或者由电网经所述储能模块对电动车进行充电;电动车放出的电将直接对储能模块进行充电,避免了电动车放电过程的电量直接反馈至电网,不会对电网造成冲击,并且将电动车放出的电储存在储能模块中,可用于后续对电动车进行充电,使得能源循环利用,降低了成本,节约了能源,有利于环保。

Description

充放电设备
技术领域
本实用新型涉及电源领域,尤其涉及一种充放电设备。
背景技术
随着环境问题的日益严重,推广使用清洁能源已经迫在眉睫,在国家相关政策的大力推动下,电动汽车逐渐走进了人们的生活,其产销量在迅速增长,尤其在城市公共交通领域中,纯电动大巴车所占比重迅速增长。
纯电动大巴由于使用频繁,为保障车辆在运营中的安全和稳定,需定期对其进行维护保养。在现阶段的维保中,车辆部件的维修保养和传统车差别不大,而车辆的电池维保主要是定期对其进行一次完整的充放电过程,检测和查看电池在充放电过程中的状态信息,为电池维保提供数据。
一辆纯电动大巴车能存储约300kWh的电能,现有的对电动汽车的充放电设备,充电时电能来源于电网,放电时电能则反馈给电网,在大规模对车辆进行充放电维保时,对运营公司是一种电能浪费,增加运营公司的用电成本,同时直接将电能反馈至电网,对电网也会带来极大的冲击。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种充放电设备,旨在解决电动车充放电成本高、对电网冲击大的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供一种充放电设备,用于对电动车进行充电及放电,所述充放电设备包括储能模块、用于将所述电动车连接至所述充放电设备的充放电端口,所述储能模块的充电端与所述充放电端口的输入端、电网的输出端连接,所述储能模块的放电端与所述充放电端口的输出端连接;其中,
当所述电动车处于充电过程中时,由所述储能模块对所述电动车进行充电或者由电网经所述储能模块对电动车进行充电;当所述电动车处于放电过程中时,由所述电动车对所述储能模块进行充电。
优选地,所述充放电设备还包括第一开关单元,所述第一开关单元设置在所述电网的输出端与所述储能模块的充电端之间,用于在电动车进行充电时,根据所述储能模块的蓄能状态断开或闭合。
优选地,当所述储能模块的蓄能状态有余量时,所述第一开关单元断开,由所述储能模块对所述电动车进行充电;当所述储能模块的蓄能状态无余量时,所述第一开关单元闭合,由所述电网经所述储能模块对电动车进行充电。
优选地,所述充放电设备还包括第二开关单元,所述第二开关单元设置在所述储能模块的充电端与所述充放电端口的输入端之间,用于在电动车进行放电时,根据所述储能模块的充电状态断开或闭合。
优选地,当所述储能模块未充满电时,所述第二开关单元闭合,所述电动车持续放电至所述储能模块;当所述储能模块充满电时,所述第二开关单元断开,所述电动车停止放电。
优选地,所述充放电设备还包括监控模块,所述监控模块用于监测所述储能模块的蓄能状态及充电状态,并根据所述储能模块的蓄能状态及充电状态断开或闭合所述第一开关单元及第二开关单元。
优选地,所述充放电设备还包括设置在所述电网与所述第一开关单元之间的变压模块,该变压模块包括依次电连接的高压继电保护单元、三相变压器和低压继电保护单元;所述高压继电保护单元的另一端与电网的输出端连接,所述低压继电保护单元的另一端与第一开关单元连接。
优选地,所述储能模块由钛酸锂电池和/或超级电容组成。
本实用新型所提供的一种充放电设备,通过连接在充放电端口与电网之间的储能模块,当电动车进行放电时,电动车放出的电将直接对储能模块进行充电,避免了电动车放电过程的电量直接反馈至电网,不会对电网造成冲击,并且将电动车放出的电储存在储能模块中,可用于后续对电动车进行充电,使得能源循环利用,降低了成本,节约了能源,有利于环保。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例应用的功能模块连接示意图;
图2为图1中变压模块的功能模块示意图。
本实用新型目的的实现、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实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种充放电设备。
参照图1,图1为本实用新型第一实施例应用的功能模块连接示意图,在本实施例中,该充放电设备用于对电动车400进行充电及放电,其包括储能模块100、用于将所述电动车400连接至所述充放电设备的充放电端口200,所述储能模块100的充电端与所述充放电端口200的输入端、电网300的输出端连接,所述储能模块100的放电端与所述充放电端口200的输出端连接;其中,
当所述电动车400处于充电过程中时,由所述储能模块100对所述电动车400进行充电或者由电网300经所述储能模块100对电动车400进行充电;当所述电动车400处于放电过程中时,由所述电动车400对所述储能模块100进行充电。
在对电动车400进行维修保养时,需对电动车400的动力电池进行完整的充放电过程。当电动车400需要放电时,由于充放电设备中增加了储能模块100,电动车400通过充放电端口200连接至储能模块100,从而电动车400放出的电将直接对储能模块100进行充电,避免了电动车400放电过程的电量直接反馈至电网300,不会对电网300造成冲击,并且将电动车400放出的电储存在储能模块100中,可用于后续对电动车400进行充电,使得能源循环利用,节约了能源,有利于环保。
当电动车400需要充电时,由于,储能模块100在之前的电动车400放电过程中储存了电量,此时可通过储能模块100直接对电动车400进行充电;若储能模块100所储存的能量耗尽时,还可利用电网300经储能模块100对电动车400进行充电,弥补储能模块100储能有限,并且在此过程中,电网300在对电动车400进行充电的过程中也可对储能模块100进行充电。
进一步地,所述充放电设备还包括第一开关单元500,所述第一开关单元500设置在所述电网300的输出端与所述储能模块100的充电端之间,用于在电动车400进行充电时,根据所述储能模块100的蓄能状态断开或闭合;当所述储能模块100的蓄能状态有余量时,所述第一开关单元500断开,由所述储能模块100对所述电动车400进行充电;当所述储能模块100的蓄能状态无余量时,所述第一开关单元500闭合,由所述电网300经所述储能模块100对电动车400进行充电。
在电动车400的充电过程中,当储能模块100储有电量时,此时,第一开关单元500将断开电网300与储能模块100的连接,直接由储能模块100对电动车400充电,而储能模块100内的电量为之前电动车400放电过程中所储存的电量,实现能量的循环利用。只有当储能模块100内储存的电量耗尽时,第一开关单元500才闭合,将电网300与储能单元连接,则此时,电网300将经储能单元对电动车400进行充电,弥补在对电动车400充电过程中,储能模块100所储存的电量不足时,无法实现电动车400的完整的充电过程的不足,维持该充放电设备的正常运行。
为了使电动车400达到较高的充电效率,储能模块100的最大蓄能量远远大于电动车400的动力电池的容量。并且,为了更好地利用能量,优化充电效率,可以通过将一个储能模块100对应多个充放电端口200,即可以通过一个储能模块100同时实现多个电动车400的充电过程。
具体地,储能模块100的蓄能状态由监控模块智能监控,监控模块根据监控到的数据,实时地控制第一开关单元500进行动作,使得电动车400的充电方式自动切换,保持充电过程的连续性。
进一步地,所述充放电设备还包括第二开关单元600,所述第二开关单元600设置在所述储能模块100的充电端与所述充放电端口200的输入端之间,用于在电动车400进行放电时,根据所述储能模块100的充电状态断开或闭合;当所述储能模块100未充满电时,所述第二开关单元600闭合,所述电动车400持续放电至所述储能模块100;当所述储能模块100充满电时,所述第二开关单元600断开,所述电动车400停止放电。
由于储能模块100的蓄能量有限,当多台电动车400在对储能模块100进行持续充电的过程中,储能模块100储存的电量达到蓄能量的极限时,则此时可通过第二开关单元600断开储能模块100与充放电端口200的连接,即停止电动车400对该储能模块100继续充电,防止对储能模块100过充而损坏储能模块100;而当储能模块100未充满电时,此时,第二开关单元600将闭合,则电动车400将持续进行放电,相应地,储能模块100将持续进行充电,直至储能模块100充满电为止。
具体地,为了提高充放电设备的蓄能能力,可以在充放电设备中并联设置多个储能模块100,从而可以依次对多个储能模块100进行充电,提高充放电设备的蓄能能力;并且某个储能模块100出现故障时,不影响其他储能模块100的正常工作,便于维修处理,且不影响充放电设备的正常运转。
进一步地,储能模块100的充电状态由监控模块智能监控,监控模块根据监控到的数据,实时地控制第二开关单元600进行动作,使得可根据储能模块100的充电状态智能的控制电动车400是否持续放电。
进一步地,参照图2,所述充放电设备还包括设置在所述电网300与所述第一开关单元500之间的变压模块700,该变压模块700包括依次电连接的高压继电保护单元710、三相变压器720和低压继电保护单元730;所述高压继电保护单元710的另一端与电网300的输出端连接,所述低压继电保护单元730的另一端与第一开关单元500连接。
由于电网300也可经储能模块100对电动车400进行充电,而电网300一般是220V交流或380V交流,因此需经过变压处理;将高压继电保护单元710连接在高压交流电网300和三相变压器720的高压侧之间,三相变压器720的低压侧连接低压继电保护单元730,可实现对电动车400在充电时的隔离和保护作用,以防止大电压及大电流直接加载在电动车400上,将电动车400的动力电池烧坏。
进一步地,所述储能模块100由钛酸锂电池和/或超级电容组成。
由于钛酸锂电池充电次数可达20000次并具有工作温度范围宽、充电速率快、能量密度较高的特性,储能模块100可单独采用钛酸锂电池构成,实现快速充放电的功能,且该储能模块100的使用寿命长;而超级电容虽能量密度不太高,却具有非常高的功率密度,可以适用于大电流充放电,且充放电速度快、模式简单,容易实现快速充电。还可将太酸锂电池与超级电容混合组成储能模块100用于该充放电设备中,可达到同样的效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型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,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种充放电设备,用于对电动车进行充电及放电,其特征在于,所述充放电设备包括储能模块、用于将所述电动车连接至所述充放电设备的充放电端口,所述储能模块的充电端与所述充放电端口的输入端、电网的输出端连接,所述储能模块的放电端与所述充放电端口的输出端连接;其中,
当所述电动车处于充电过程中时,由所述储能模块对所述电动车进行充电或者由电网经所述储能模块对电动车进行充电;当所述电动车处于放电过程中时,由所述电动车对所述储能模块进行充电。
2.如权利要求1所述的充放电设备,其特征在于,所述充放电设备还包括第一开关单元,所述第一开关单元设置在所述电网的输出端与所述储能模块的充电端之间,用于在电动车进行充电时,根据所述储能模块的蓄能状态断开或闭合。
3.如权利要求2所述的充放电设备,其特征在于,当所述储能模块的蓄能状态有余量时,所述第一开关单元断开,由所述储能模块对所述电动车进行充电;当所述储能模块的蓄能状态无余量时,所述第一开关单元闭合,由所述电网经所述储能模块对电动车进行充电。
4.如权利要求2所述的充放电设备,其特征在于,所述充放电设备还包括第二开关单元,所述第二开关单元设置在所述储能模块的充电端与所述充放电端口的输入端之间,用于在电动车进行放电时,根据所述储能模块的充电状态断开或闭合。
5.如权利要求4所述的充放电设备,其特征在于,当所述储能模块未充满电时,所述第二开关单元闭合,所述电动车持续放电至所述储能模块;当所述储能模块充满电时,所述第二开关单元断开,所述电动车停止放电。
6.如权利要求5所述的充放电设备,其特征在于,所述充放电设备还包括监控模块,所述监控模块用于监测所述储能模块的蓄能状态及充电状态,并根据所述储能模块的蓄能状态及充电状态断开或闭合所述第一开关单元及第二开关单元。
7.如权利要求2所述的充放电设备,其特征在于,所述充放电设备还包括设置在所述电网与所述第一开关单元之间的变压模块,该变压模块包括依次电连接的高压继电保护单元、三相变压器和低压继电保护单元;所述高压继电保护单元的另一端与电网的输出端连接,所述低压继电保护单元的另一端与第一开关单元连接。
8.如权利要求1所述的充放电设备,其特征在于,所述储能模块由钛酸锂电池和/或超级电容组成。
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CN106505662A (zh) * 2016-11-03 2017-03-15 上海理工大学 标定电动汽车电池组容量的充电装置及工作方法

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