CN207106229U - 可快速向电动车充电的充电站 - Google Patents
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Abstract
一种可快速向电动车充电的充电站,所述充电站包括储能单元,用于向所述储能单元补充电能的补电装置,以及控制所述储能单元向电动车充电的充电装置。本充电站采用储能单元先储存电能,然后由储能单元给电动车充电,具有充电效率高,可快速向电动车充电,并且不会影响电动车的电池寿命,不会导致电网瘫痪等优点,且可以安装在车辆上构成移动式充电站。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车的充电站,尤其涉及一种可快速向电动车充电的充电站。
背景技术
随着全球电动车(包括重型货车及轨道交通)的迅猛发展,为之匹配的充电站也进入了快速道。一般采用传统电网作为充电器的输入电源,此外随着电池技术水平提高以及为了更好地满足用户的需求,充电时间也在不断缩短,即快速充电。也就是说充电站的功率要求越来越大,这就带来了一个这样的问题,一旦众多充电站同时在对大量电动车电池充电,极有可能造成传统电网的瘫痪;此外采用电子线路方式的超大功率充电装置在技术上也是有一定的技术难度;再有根据我们的经验,通过电子线路将交流电转为直流电实际上是存在纹波的,会降低对电池的充电效率,并会影响电池的寿命,采用真正的直流电对电池充电是最有效的,可解决此问题;最后还有在人烟稀少的地区,专门建一路电网来对电动车电池充电在经济上也是不合理的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可快速向电动车充电的充电站,以解决现有充电站可能造成电网瘫痪、影响电动车电池寿命、以及不利于在人烟稀少地区建设技术问题中的至少一种。
为达上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种可快速向电动车充电的充电站,该充电站包括储能单元,用于向所述储能单元补充电能的补电装置,以及控制所述储能单元向电动车充电的充电装置。
优选地,所述补电装置包括发电装置和控制器,所述发电装置与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时启动发电装置向所述储能单元补充电能。
优选地,所述补电装置包括供电电网和控制器,供电电网与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时控制供电电网向所述储能单元补充电能。
优选地,所述补电装置包括发电装置、供电电网和控制器,所述发电装置和供电电网分别与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时选择供电电网或发电装置向所述储能单元补充电能。
优选地,所述发电装置包括燃油发电机、风能发电机和太阳能发电机中的至少一种。
优选地,所述补电装置还包括电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与所述控制器连接,构成电压、电流、温度反馈网络用于监测补电电压、补电电流和充电站储能单元的温度。
优选地,所述充电装置设置电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与充电装置的控制器连接,构成电压、电流、温度反馈网络用于监测向电动车充电的充电电压、充电电流和充电站储能单元的温度。
优选地,所述储能单元、补电装置和充电装置设置于车辆上。
优选地,所述储能单元由复数个电池组连接构成,每个电池组由复数个动力电池构成,所述动力电池包括电池外壳、若干安装在电池外壳内部空间中的极片、以及若干极片引出基带,电池的两端分别设置一个极性引出端,极性引出端的中心成型有连接筒,动力电池通过极性引出端的连接筒螺纹连接构成电池组,极性引出端上设置槽孔,螺栓分别安装在两端槽孔中通过安装在电池内部的固定轴连接固定,极片引出基带分别与极性引出端贴紧。
优选地,所述储能单元由复数个超级电容串联或串并联构成。
与现有技术相比,本实用新型至少具有以下有益效果:
由于采用储能单元先储存电能,然后由储能单元给电动车充电,即,储能单元在电动车和电网之间形成了缓冲,这种缓冲使得:一方面,可以同时给大量电动车充电而不会造成电网瘫痪,另一方面,补电装置功率不需要太大,补电装置的峰值功率只需达到传统充电站的平均功率(不必达到峰值功率)即可。由于是通过储能单元给电动车充电,即充电电源是直流电,因此充电效率高,可快速向电动车充电,并且不会影响电动车的电池寿命。另外,如果采用发电装置作为补电源,则可以在人烟稀少地区建设该充电站,而不需架设专门的供电线网为充电站供电。本充电装置还安装在车辆上构成移动式充电站。
附图说明
图1为可快速向电动车充电的充电站一个实施例的原理框图;
图2为采用的动力电池的第一实施例的结构图;
图3为采用的动力电池的第二实施例的结构图;
图4为采用的动力电池的第三实施例的结构图;
图5为可快速向电动车充电的充电站另一个实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
参照图1,本可快速向电动车充电的充电站包括储能单元200,用于向所述储能单元200补充电能的补电装置100,以及控制所述储能单元200向电动车充电的充电装置300。
补电装置100包括发电装置101和控制器102,所述发电装置101与所述储能单元200连接,所述控制器102用于检测所述储能单元200的电量、以及当所述储能单元200的电量低于设定值时启动发电装置101向所述储能单元200补充电能。其中,发电装置101可以采用燃油发电机、燃气发电机、风能发电机或太阳能发电机,也可以采用它们的任意组合。当采用燃油发电机、燃气发电机作为发电装置时,选用欧5排放标准以上的发电机组。
补电装置100进一步还包括电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与所述控制器102连接构成电压、电流、温度反馈网络103用于监测补电电压、补电电流和充电站储能单元200的温度。补电装置100进一步还包括显示屏和通信接口。
充电装置300设置电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与充电装置300的控制器连接构成电压、电流、温度反馈网络301用于监测向电动车充电的充电电压、充电电流和充电站储能单元200的温度。进一步还设置有显示屏和通信接口。
为了实现电站储能及给电动车充电,储能单元200采用特殊的构造。具体而言,储能单元200由复数个电池组连接构成,电池组之间可以采用串联连接,也可以采用并联连接,还可以采用串联和并联结合的方式连接(即串并联)。每个电池组由复数个动力电池螺纹连接构成。
图2示出了动力电池的第一实施例的结构。如图2所示,该动力电池包括电池外壳1、若干安装在电池外壳1内部空间中的极片4、安装在极片之间的隔膜3,若干极片引出基带5,电池的上端和下端分别设置第一极性引出端9和第二极性引出端8,第一极性引出端9和第二极性引出端8的中心对应成型有第一连接筒91和第二连接筒81,在第一连接筒91设置内螺纹,第二连接筒81设置内螺丝主,或相反,连接时两个动力电池通过第一连接筒和第二连接筒螺纹连接组合为一体实现机械和电气上的连接,这种连接方式大大减小了接触电阻且连接方便。在极性引出端上设置有槽孔,螺栓7分别安装在两端槽孔中,通过安装在电池内部的固定轴10连接固定。极片引出基带5分别与极性引出端贴紧。由于极片引出基带5与极性引出端接触点多,接触面积大,使得极片4的电流可多点均匀地流动,而不是传统的单点流动。图2中2为密封圈,6为安全阀。由于采用螺栓直接将正负极端与极组连接起来,大大降低了电池的内阻,有效提高了电池内部热量导出速度,尤其是大电流充放电时。
通过上述的电池连接方式、以及单体电池的结构设计,使得最终的储能单元能够大电流充放电,从而能够大电流放电,实现快速给电动车充电。
图3示出了动力电池的第二实施例的结构。如图3所示,第二实施例是在第一实施例的基础上,在极片引出基带5与极性引出端之间分别设置金属弹簧层11,通过金属弹簧层11使二者充分接触。
图4示出了动力电池的第三实施例的结构。如图4所示,第三实施例是在第一实施例的基础上,在极片引出基带5与极性引出端之间分别设置汇流片12,汇流片12中间设有弹性层13。汇流片12中间的弹性层13可以是金属弹簧,也可以是弹性橡胶层。
储能单元200也可以用复数个超级电容串联或串并联构成。
由于不需要连接供电电网,所以上述充电站可以设置于车辆上构成移动充电站。具体就是将上述储能单元200、补电装置100和充电装置300设置于重型车上,随时随地为电动车快速充电。
图5示出了可快速向电动车充电的充电站另一个实施例的原理。参照图5,本另一实施例可快速向电动车充电的充电站包括储能单元200,用于向所述储能单元200补充电能的补电装置100,以及控制所述储能单元200向电动车充电的充电装置300。
其中,补电装置100包括供电电网104和控制器102,供电电网101与所述储能单元200连接,所述控制器102用于检测所述储能单元200的电量、以及当所述储能单元200的电量低于设定值时控制供电电网104向所述储能单元200补充电能。补电装置100还包括电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与所述控制器102连接构成电压、电流、温度反馈网络103用于监测补电电压、补电电流和充电站储能单元200的温度。补电装置100进一步还包括显示屏和通信接口
储能单元200、充电装置300与前一实施例相同,这里不再说明。
上述两个实施例中,一个采用发电装置给充电站的储能单元200补电,另一个实施例采用供电电网给充电站的储能单元200补电。此外,还有一些实施方式具有两种补电方式,具体而言,充电站的所述补电装置包括发电装置、供电电网和控制器,所述发电装置和供电电网分别与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时选择供电电网或发电装置向所述储能单元补充电能。
上述充电站用市电或发电装置小功率长时间对充电站储能单元补电,当有电动车来充电时,由充电站储能单元快速对其充电,避免了正好有大量电动车充电时需超大功率电网的问题,减少建设电网的成本;同时也不需要超大功率电子线路式充电装置;也是真正的直流电对电动车电池充电,提高充电效率及电池的寿命。可用于在人烟稀少没有电网的地区建充电站,而不需专门架设电网。
上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明,这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容,并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述充电站包括储能单元(200),用于向所述储能单元补充电能的补电装置(100),以及控制所述储能单元向电动车充电的充电装置(300)。
2.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述补电装置(100)包括发电装置(101)和控制器(102),所述发电装置与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时启动发电装置向所述储能单元补充电能。
3.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述补电装置(100)包括供电电网(104)和控制器(102),供电电网与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时控制供电电网向所述储能单元补充电能。
4.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述补电装置(100)包括发电装置(101)、供电电网(104)和控制器(102),所述发电装置和供电电网分别与所述储能单元连接,所述控制器用于检测所述储能单元的电量、以及当所述储能单元的电量低于设定值时选择供电电网或发电装置向所述储能单元补充电能。
5.根据权利要求2或4所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述发电装置包括燃油发电机、燃气发电机、风能发电机和太阳能发电机中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述补电装置还包括电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与所述控制器连接。
7.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述充电装置设置电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元,所述电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元与充电装置的控制器连接。
8.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述储能单元、补电装置和充电装置设置于车辆上。
9.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述储能单元由复数个电池组连接构成,每个电池组由复数个动力电池构成,所述动力电池包括电池外壳、若干安装在电池外壳内部空间中的极片、以及若干极片引出基带,电池的两端分别设置一个极性引出端,极性引出端的中心成型有连接筒,动力电池通过极性引出端的连接筒螺纹连接构成电池组,极性引出端上设置槽孔,螺栓分别安装在两端槽孔中通过安装在电池内部的固定轴连接固定,极片引出基带分别与极性引出端贴紧。
10.根据权利要求1所述的可快速向电动车充电的充电站,其特征在于:所述储能单元由复数个超级电容串联或串并联构成。
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CN109130899A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-04 | 清华大学 | 一种适用于低温环境的电动汽车大功率无线充电装置及能量管理方法 |
CN109130931A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-04 | 清华大学 | 一种带有燃气发电机-光伏-储能结构的电动汽车大功率充电装置及能量管理方法 |
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