CN208021226U - 一种主动式智能移动充换电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种主动式智能移动充换电系统，用于电动汽车充电。针对现有固定充电桩使用诸多不便和体验感差等问题，本实用新型提供一种主动式智能移动充换电系统，包括内置蓄电池的储能模块、可安装储能模块的充电机器人、移送储能模块的电递车和存放储能模块的储能站以及远程控制平台，储能站外接供电源，充电机器人可移动到指定位置并通过内置储能模块给停放的电动汽车充电，电递车在充电机器人和储能站之间往返移送储能模块，储能站外接供电源给存放的储能模块充电或将储能模块的电能逆变输出，充电机器人和电递车以及储能站与远程控制平台通讯连接。本实用新型提供智能移动充电服务，在电网低谷期就近取电、高峰期就近送电，降低电能损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及配套电动汽车的充电设备，特别是一种主动式智能移动充换电系统。
背景技术
当前推广电动汽车有助于减少路面尾气排放和保护大气环境，随着道路上行驶的家用电动汽车和公共交通电动汽车数量日渐增加，充电的便捷程度对家庭用户选择购买电动汽车具有重要影响，现有家用电动汽车的充电多通过用户在住处或单位安装固定的充电桩解决，这种充电桩充电在使用中对客户来说太被动，存在诸多不便：1.充电桩少时多个用户集中充电要排队，一次铺设多个充电桩利用率低，而且安装成本高；2.充电桩受电网制约，客户申请安装条件限制多，即使能够满足安装条件，住户所在物业审批流程也很繁琐。以上都会造成用户体验感降低，从而放弃选择电动汽车。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有固定充电桩充电使用过于被动给车主带来诸多不便和体验感差等问题，提供一种主动式智能移动充换电系统，所述主动式智能充换电系统能够主动为车主提供智能的移动充电服务，服务内容可以是车主预约选择包括充电时间、地点和充电量以及充电金额在内的充电服务，同时系统可以合理利用夜晚电网低谷期就近取电，白天电网高峰期就近送电，以调配电网供电达到削峰填谷效果，对发电、用电趋于平衡具有重要意义，能有效降低电能损耗浪费。
本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种主动式智能移动充换电系统，包括内置蓄电池的储能模块、可安装储能模块的充电机器人、移送储能模块的电递车和存放储能模块的储能站以及远程控制平台，所述储能站外接供电源，充电机器人可移动到指定位置并通过内置的储能模块给停放的电动汽车充电，电递车在充电机器人和储能站之间往返移送储能模块，储能站通过外接供电源给存放的储能模块充电或将储能模块的电能逆变输出，所述充电机器人和电递车以及储能站与远程控制平台通讯连接。本实用新型提供了一种可主动为电动车主充电的智能移动充换电系统，工作时远程控制平台可以操控充电机器人就就近移动到车主指定位置给停放的电动汽车充电，车主通过手机现有无线网络连接远程控制平台并由远程控制平台就近安排充电机器人服务充电，使得车主能够预约选择包括充电时间、地点和充电量以及充电金额在内的智能充电服务成为可能，实现能和车主互动的主动充电服务；充电机器人与远程控制平台通讯连接，可以将安装的储能模块蓄电情况及时反馈，当储能模块电量不足低电时，由远程控制平台安排电递车前往充电机器人所在位置，给充电机器人拆卸更换满电的储能模块，用满电的储能模块换下低电的储能模块；储能站存放有更多的储能模块并可以通过外接供电源给储能模块充电，电递车将换下的储能模块送到储能站重新充电，储能站还能根据远程控制平台发送的命令在低谷电期间对存放的储能模块轮流充电，同时在峰电期将出储能模块的电能逆变输出，提供给供电源所在的商业体或其它耗电用户，削峰填谷平衡电网供电。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述储能模块包括壳体和设于壳体上的充/放电接口以及壳体内的电池管理模块，所述蓄电池设于壳体内并与充/放电接口和电池管理模块相连，所述电池管理模块与远程控制平台无线通讯连接。储能模块具有独立的电池管理模块，随时监控掌握内置蓄电池的电量情况，并发送监控结果给远程控制平台，以便安排电递车更换；储能模块上的充/放电接口用于对内给蓄电池充电储能，或逆变向外送电，如供电给电动汽车或商业体或其它耗电用户。
所述充电机器人包括可移动底座和设于其上的主控制器、定位模块和活动机械手、柔性插头及连接器，所述主控制器可控制活动机械手抓取柔性插头与电动汽车的充电口对接，所述连接器可与安装充电机器人上的储能模块可拆卸连接（此处为直流电无需逆变转化），所述可移动底座与定位模块相连并可由其指引移动到指定位置，所述定位模块和主控制器均与远程控制平台无线通讯连接。充电机器人通过定位模块接收远程控制平台的信息，定位模块引导指挥可移动底座运动到车主的停车位给电动汽车充电；主控器可以接收远程控制平台信息，控制活动机械手抓取柔性插头对接汽车充电接口，并在客户要求的充电时间截止或充电量达到时取下柔性插头，完成充电；连接器跟装在充电机器人上的储能模块可拆卸对接，将储能模块的电力通过柔性插头给电动汽车充电，此处都是直流无需逆变转换。
所述电递车包括车辆，所述车辆上设有堆放储能模块的车厢和搬运储能模块的自动装卸机构以及与远程控制平台无线通讯连接的电递车控制器，所述电递车控制器可操控自动装卸机构将储能模块搬运进/出车厢并放至指定位置。电递车的车辆可采用常规燃油车或电动汽车，车辆上设置的车厢用于安全可靠堆放储能模块；自动装卸机构在电递车控制器操控下搬运储能模块进/出车厢，具体是当电递车到达充电机器人位置，给充电机器人更换储能模块，将满电的储能模块换给充电机器人，把低电的储能模块放回车辆上送往储能站，当电递车到达储能站时，将储能站存放的满电储能模块和车厢内低电的储能模块对换；电递车控制器与远程控制平台无线通讯连接，接收远程控制平台安排前往需要更换储能模块的充电机器人处。
所述电递车的车辆上设有与远程控制平台无线通讯连接的导航定位模块。电递车通过导航定位模块，按照远程控制平台发送定位引导车辆前往指定地点，同时远程控制平台可以根据接收导航定位模块的信息，对电递车定位，以就近安排电递车到达附近有需求的充电机器人位置更换储能模块。
所述储能站包括通讯连接远程控制平台的储能站控制器和若干与其相连存放储能模块的储能箱以及配套储能箱的逆变装置，所述储能箱可接供电源给储能模块充电或接逆变装置向外供电。储能站控制器接收远程控制平台发送来的控制信号，控制储能箱工作时间，如在低谷电期给储能模块充电，在峰电期通过逆变装置向外给储能站所在的商业体如商场、写字楼或体育馆等供电，以合理调配电网供电，达到削峰填谷效果，使发电、用电趋于平衡，降低电能损耗浪费。
所述远程控制平台架设在工控电脑上，所述工控电脑接显示器，所述远程控制平台包括工程控制单元、电力控制单元、储能管理单元和调度单元以及连接前四个单元的中央处理单元，所述工程控制单元通讯连接充电机器人，电力控制单元通讯连接储能站，储能管理单元通讯连接储能模块，调度单元通讯连接电递车。远程控制平台可以架设于工控电脑上，并通过显示器输出显示当前系统整体工况；所述远程控制平台包括中央处理单元和四个子单元，所述四个子单元分别对应通讯连接充电机器人、储能站、储能模块和电递车，其中中央处理单元接收四个子单元发送的信息分析处理，发出合适的后续控制命令给对应子单元，工程控制单元控制充电机器人移动充电，电力控制单元控制储能站给存放的储能模块充电及逆变给商业体供电，储能管理单元监控掌握储能模块的电量情况以便控制，调度单元用于调度电递车移动往返于储能站和充电机器人之间，运送储能模块。
本实用新型提供了一种主动式智能移动充换电系统，将现有固定充电桩被动充电服务改为主动智能的移动充电服务，所述服务具体使得车主可预约选择包括充电时间、地点和充电量以及充电金额在内的充电服务；同时系统还可以利用夜晚电网低谷期就近取电，白天电网高峰期就近送电，合理调配电网供电达到削峰填谷效果，对发电、用电趋于平衡具有重要意义，能有效降低电能损耗浪费。
附图说明
图1：本实用新型所述系统整体结构示意图。
图2：本实用新型所述储能模块结构示意图。
图3：本实用新型所述充电机器人结构示意图。
图4：本实用新型所述电递车结构示意图。
图5：本实用新型所述储能电站结构示意图。
图6：本实用新型所述远程控制平台结构示意图。
图中：1.蓄电池、2.储能模块、3.充电机器人、4.电递车、5.储能站、6.远程控制平台、7.壳体、8. 充/放电接口、9.电池管理模块、10.主控制器、11.定位模块、12.活动机械手、13.柔性插头、14.储能箱、15.连接器、16.电递车控制器、17.导航定位模块、18.储能站控制器、19.工程控制单元、20.电力控制单元、21.储能管理单元、22.调度单元、23.中央处理单元。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，一种主动式智能移动充换电系统，包括内置蓄电池1的储能模块2、可安装储能模块2的充电机器人3、移送储能模块2的电递车4和存放储能模块2的储能站5以及远程控制平台6，所述储能站5外接供电源，充电机器人3可移动到指定位置并通过内置的储能模块2给停放的电动汽车充电，电递车4在充电机器人3和储能站5之间往返移送储能模块2，储能站5通过外接供电源给存放的储能模块2充电或将储能模块2的电能逆变输出，所述充电机器人3和电递车4以及储能站5与远程控制平台6通讯连接。工作时远程控制平台可以操控充电机器人就就近移动到车主指定位置给停放的电动汽车充电，车主通过手机现有无线网络连接远程控制平台并由远程控制平台就近安排充电机器人服务充电，使得车主能够预约选择包括充电时间、地点和充电量以及充电金额在内的智能充电服务成为可能，实现能和车主互动的主动充电服务；充电机器人与远程控制平台通讯连接，可以将安装的储能模块蓄电情况及时反馈，当储能模块电量不足低电时，由远程控制平台安排电递车前往充电机器人所在位置，给充电机器人拆卸更换满电的储能模块，用满电的储能模块换下低电的储能模块；储能站存放有更多的储能模块并可以通过外接供电源给储能模块充电，电递车将换下的储能模块送到储能站重新充电，储能站还能根据远程控制平台发送的命令在低谷电期间对存放的储能模块轮流充电，同时在峰电期将出储能模块的电能逆变输出，提供给供电源所在的商业体或其它耗电用户，削峰填谷平衡电网供电。
如图2所示，所述储能模块2包括壳体7和设于壳体7上的充/放电接口8以及壳体7内的电池管理模块9，所述蓄电池1设于壳体7内并与充/放电接口8和电池管理模块9相连，所述电池管理模块9与远程控制平台6无线通讯连接。系统工作时，储能模块具有的电池管理模块能随时监控掌握内置蓄电池的电量情况，并发送监控结果给远程控制平台，以便安排电递车更换；储能模块上的充/放电接口用于对内给蓄电池充电储能，或逆变向外送电，如供电给电动汽车或商业体或其它耗电用户。
如图3所示，所述充电机器人3包括可移动底座和设于其上的主控制器10、定位模块11和活动机械手12、柔性插头13及连接器15，所述主控制器10可控制活动机械手12抓取柔性插头13与电动汽车的充电口对接，柔性插头13接连接器15，所述连接器15可与安装充电机器人3上的储能模块2可拆卸连接，所述可移动底座与定位模块11相连并可由其指引移动到指定位置，所述定位模块11和主控制器10均与远程控制平台6无线通讯连接。充电机器人通过定位模块接收远程控制平台的信息，定位模块引导指挥可移动底座运动到车主的停车位给电动汽车充电；主控器可以接收远程控制平台信息，控制活动机械手抓取柔性插头对接汽车充电接口，并在客户要求的充电时间截止或充电量达到时取下柔性插头，完成充电；连接器跟装在充电机器人上的储能模块可拆卸对接，将储能模块的电力通过柔性插头给电动汽车充电。
如图4所示，所述电递车4包括车辆，所述车辆上设有堆放储能模块2的车厢和搬运储能模块2的自动装卸机构以及与远程控制平台6无线通讯连接的电递车控制器16，所述电递车控制器16可操控自动装卸机构将储能模块2搬运进/出车厢并放至指定位置。电递车的车辆也采用电动车，车厢用于安全可靠堆放储能模块；自动装卸机构在电递车控制器操控下搬运储能模块进/出车厢，当电递车到达充电机器人位置，给充电机器人更换储能模块，将满电的储能模块换给充电机器人，把低电的储能模块放回车辆上送往储能站，当电递车到达储能站时，将储能站存放的满电储能模块和车厢内低电的储能模块对换；电递车控制器与远程控制平台无线通讯连接，接收远程控制平台安排前往需要更换储能模块的充电机器人处。
进一步的，电递车4的车辆上设有与远程控制平台6无线通讯连接的导航定位模块17。导航定位模块按照远程控制平台发送定位引导车辆前往指定地点，同时远程控制平台可以根据接收导航定位模块发来的信息，对电递车定位，以就近安排电递车到达附近有需求的充电机器人位置更换储能模块。
如图5所示，所述储能站5包括通讯连接远程控制平台6的储能站控制器18和若干与其相连存放储能模块2的储能箱14以及配套储能箱的逆变装置，所述储能箱14可接供电源给储能模块2充电或接逆变装置向外供电。储能站控制器接收远程控制平台发送来的控制信号，控制储能箱工作时间，如在低谷电期给储能模块充电，在峰电期通过逆变装置向外给储能站所在的商业体如商场、写字楼或体育馆等供电，以合理调配电网供电，达到削峰填谷效果，使发电、用电趋于平衡，降低电能损耗浪费。
如图6所示，所述远程控制平台6架设在工控电脑上，所述工控电脑接显示器，所述远程控制平台6包括工程控制单元19、电力控制单元20、储能管理单元21和调度单元22以及连接前四个单元的中央处理单元23，所述工程控制单元19通讯连接充电机器人3，电力控制单元20通讯连接储能站5，储能管理单元21通讯连接储能模块2，调度单元22通讯连接电递车4。远程控制平台可以架设于工控电脑上，并通过显示器输出显示当前系统整体工况；远程控制平台包括中央处理单元和四个子单元，所述四个子单元分别对应通讯连接充电机器人、储能站、储能模块和电递车，其中中央处理单元接收四个子单元发送的信息分析处理，发出合适的后续控制命令给对应子单元，工程控制单元控制充电机器人移动充电，电力控制单元控制储能站给存放的储能模块充电及逆变给商业体供电，储能管理单元监控掌握储能模块的电量情况以便控制，调度单元用于调度电递车移动往返于储能站和充电机器人之间，运送储能模块。
Claims (7)
1.一种主动式智能移动充换电系统，包括内置蓄电池（1）的储能模块（2）、可安装储能模块（2）的充电机器人（3）、移送储能模块（2）的电递车（4）和存放储能模块（2）的储能站（5）以及远程控制平台（6），所述储能站（5）外接供电源，充电机器人（3）可移动到指定位置并通过内置的储能模块（2）给停放的电动汽车充电，电递车（4）在充电机器人（3）和储能站（5）之间往返移送储能模块（2），储能站（5）通过外接供电源给存放的储能模块（2）充电或将储能模块（2）的电能逆变输出，所述充电机器人（3）和电递车（4）以及储能站（5）与远程控制平台（6）通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述储能模块（2）包括壳体（7）和设于壳体（7）上的充/放电接口（8）以及壳体（7）内的电池管理模块（9），所述蓄电池（1）设于壳体（7）内并与充/放电接口（8）和电池管理模块（9）相连，所述电池管理模块（9）与远程控制平台（6）无线通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述充电机器人（3）包括可移动底座和设于其上的主控制器（10）、定位模块（11）和活动机械手（12）、柔性插头（13）及连接器（15），所述主控制器（10）可控制活动机械手（12）抓取柔性插头（13）与电动汽车的充电口对接，柔性插头（13）接连接器（15），所述连接器（15）可与安装充电机器人（3）上的储能模块（2）可拆卸连接，所述可移动底座与定位模块（11）相连并可由其指引移动到指定位置，所述定位模块（11）和主控制器（10）均与远程控制平台（6）无线通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述电递车（4）包括车辆，所述车辆上设有堆放储能模块（2）的车厢和搬运储能模块（2）的自动装卸机构以及与远程控制平台（6）无线通讯连接的电递车控制器（16），所述电递车控制器（16）可操控自动装卸机构将储能模块（2）搬运进/出车厢并放至指定位置。
5.根据权利要求4所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述电递车（4）的车辆上设有与远程控制平台（6）无线通讯连接的导航定位模块（17）。
6.根据权利要求1所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述储能站（5）包括通讯连接远程控制平台（6）的储能站控制器（18）和若干与其相连存放储能模块（2）的储能箱（14）以及配套储能箱的逆变装置，所述储能箱（14）可接供电源给储能模块（2）充电或接逆变装置向外供电。
7.根据权利要求1至6之一所述的一种主动式智能移动充换电系统，其特征是所述远程控制平台（6）架设在工控电脑上，所述工控电脑接显示器，所述远程控制平台（6）包括工程控制单元（19）、电力控制单元（20）、储能管理单元（21）和调度单元（22）以及连接前四个单元的中央处理单元（23），所述工程控制单元（19）通讯连接充电机器人（3），电力控制单元（20）通讯连接储能站（5），储能管理单元（21）通讯连接储能模块（2），调度单元（22）通讯连接电递车（4）。
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| CN (1) | CN208021226U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Cheng Guangkun Inventor after: Zhou Li Inventor after: Wu Hao Inventor after: Li Junbao Inventor after: Yang Hua Inventor after: Zheng Bin Inventor after: Wang Xuejian Inventor after: Mo Chengkai Inventor after: Zhang Jian Inventor after: Qiu Likai Inventor before: Cheng Guangkun Inventor before: Zhou Li Inventor before: Wu Hao Inventor before: Li Junbao Inventor before: Yang Hua Inventor before: Zheng Bin Inventor before: Wang Xuejian Inventor before: Mo Chengkai Inventor before: Zhang Jian Inventor before: Qiu Likai |