CN212289557U - 一种飞轮储能移动快充车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞轮储能移动快充车，属于电动汽车快速充电技术领域，该快充车包括供电电源、电源转换控制单元、DC滤波控制单元、DC总线、飞轮储能控制单元、冷却系统、直流快速充电控制单元、控制系统、集成柜和可移动载体；供电电源与电源转换控制单元相连接，电源转换控制单元与DC滤波控制单元相连接；DC滤波控制单元与飞轮储能控制单元、电能直流快速充电控制单元相连接；电能直流快速充电控制单元还与控制系统相连接；该系统具有机动性高、储存能量大、快速充电、接入电源多样化、方便更换飞轮模块等技术特点，该系统实现了电动汽车对充电装置机动性和快速充电的功能要求，可以在任意时间、任意地点对电动汽车进行快速充电，对电动汽车的普及化和安全性起到推进作用。

Description

一种飞轮储能移动快充车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车快速充电技术领域，尤其涉及一种飞轮储能移动快充车。

背景技术

近年以来，电动汽车以其在节能减排和减少对传统化石燃料的依赖方面相比于传统汽车具有明显优势，逐渐成为汽车行业的发展方向。电动汽车需要使用能源供给装置对电池进行充电，因此能源供给装置对电动汽车的推广使用具有不可替代的作用。

目前能源供给装置主要有两种形式，一种是直流充电桩，该充电桩功率较大，60-100KW，充电时间短，体积比较大，一般是固定安装；另一种是交流充电桩，直接利用交流电网，输出交流电能，通过电动汽车自带的车载充电桩将交流电能转换为直流电能为电池进行充电，特点是功率小，一般为10KW左右，充电时间长，体积小，用于移动式充电。

由于现有电网框架容量的限制，建设一个电动汽车充电站，涉及到电网的增容、场地限制、城市规划的调整等等一系列的重大问题，尤其电动汽车在路上一旦电量耗尽，周围又无充电桩，电动汽车就无法继续行驶，所以急需一种可移动式的充电车。

实用新型内容

根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种飞轮储能移动快充车，包括：供电电源、电源转换控制单元、DC滤波控制单元、飞轮储能控制单元、电能直流快速充电控制单元、快速充电的控制系统；可移动载体；

所述供电电源与所述电源转换控制单元一端相连接，所述电源转换控制单元的另一端与所述DC滤波控制单元的一端相连接；

所述DC滤波控制单元的另一端与所述飞轮储能控制单元相连接；

所述DC滤波控制单元的另一端还与所述电能直流快速充电控制单元相连接；

所述电能直流快速充电控制单元还与所述控制系统相连接；

所述供电电源、电源转换控制单元、DC滤波控制单元、飞轮储能控制单元、电能直流快速充电控制单元和控制系统装载在可移动载体上。

进一步地：还包括冷却系统，所述冷却系统与所述飞轮储能控制单元相连接。

进一步地：所述供电电源包括但不限于充电桩的直流电源、交流电源、太阳能、风能、热能、潮汐能等清洁能源发出的电能。

进一步地：所述飞轮储能控制单元包括一组或多组飞轮储能模块，所述飞轮储能模块储存能量大于24Kwh。

进一步地：所述直流快速充电控制单元包括多个充电枪、控制面板和DC 电压转换器。

进一步地：所述可移动载体包括但不限于电动车、汽油车、柴油车、太阳能车、工程车、军用车。

进一步地：还包括DC电路，所述DC电路与所述DC滤波控制单元相连接，所述DC电路与飞轮储能控制单元和直流快速充电控制单元相连接。

进一步地：还包括集成柜，所述电源转换控制单元、DC滤波控制单元、DC 电路、飞轮储能控制单元、冷却系统、直流快速充电控制单元和控制系统安装固定在所述集成柜中。

工作状态下：当所述飞轮储能控制单元充电时，电能由所述供电电源经过所述电源转换控制单元和DC滤波控制单元转换成恒定电压的直流电，经过DC 总线供给飞轮储能控制单元进行快速存储；当所述电动汽车需要充电时，将所述飞轮储能移动快充车移动到所需充电的电动汽车附近，连接直流快速充电控制单元与电动汽车充电口，电能通过飞轮储能控制单元以直流电形式经过所述 DC总线和直流快速充电控制单元直接供给电动汽车快速充电；

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的本实用新型提的飞轮储能移动快充车，具有机动性高、储存能量大、快速充电、接入电源多样化、方便更换飞轮模块等技术特点，该系统实现了电动汽车对充电装置机动性和快速充电的功能要求，可以在任意时间、任意地点对电动汽车进行快速充电，对电动汽车的普及化和安全性起到推进作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型飞轮储能移动快充车示意图一；

图2为本实用新型飞轮储能移动快充车示意图二；

图3为本实用新型DC总线示意图；

图4为本实用新型冷却系统示意图；

图5为本实用新型飞轮储能控制单元更换滑道示意图；

图6为本实用新型飞轮储能控制单元示意图。

图中：1、供电电源，2、电源转换控制单元，3、DC滤波控制单元，4、DC总线，5、飞轮储能控制单元，6、冷却系统，7、直流快速充电控制单元，8、控制系统，9、集成柜，10、可移动载体，11、飞轮储能模块，30、电机主轴， 31、电池外壳，32、电机定子，33、电机转子，34、蓄能飞轮，35、磁悬浮轴承，36、磁定子，37、真空泵。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

根据本申请的一个实施例，图1为本实用新型飞轮储能移动快充车示意图一；图2为本实用新型飞轮储能移动快充车示意图二，本方案适用于电动汽车快速充电的可移动式飞轮储能充电车，该充电车包括供电电源1、电源转换控制单元2、DC滤波控制单元3、DC电路、飞轮储能控制单元5、电能直流快速充电控制单元7、快速充电的控制系统8；集成柜9、可移动载体10；

电源转换控制单元2接收所述供电电源1传送的交流电能或直流电能进行直流转换的；

DC滤波控制单元3接收所述电源转换控制单元2传送的直流电进行滤波和电压稳定；

飞轮储能控制单元5接收所述DC滤波控制单元3传送的滤波和稳压后的直流电进行存储；

同时直流快速充电控制单元7接收所述DC滤波控制单元3传送的滤波和稳压后的直流电；

控制系统8控制所述直流快速充电控制单元7对所需充电装置进行快速充电，

该充电车还包括冷却系统6，冷却系统6对飞轮储能控制单元5进行冷却；

可移动载体10装载供电电源1、电源转换控制单元2、DC滤波控制单元3、飞轮储能控制单元5、电能直流快速充电控制单元7和控制系统8；

所述供电电源1为外接设备，可以为充电桩的直流电源、交流电源、太阳能、风能、热能、潮汐能等清洁能源发出的电能，通过集成柜前部的进线口将电能输送到电源转换控制单元；

所述电源转换控制单元2、DC滤波控制单元3、DC电路4、飞轮储能控制单元5、冷却系统6、直流快速充电控制单元7和控制系统8安装固定在集成柜 9中；

所述可移动载体10包括但不限于电动车、汽油车、柴油车、太阳能车、工程车、军用车，车上设置有快速固定位，方便集成柜9与车辆安装固定，固定位设置减震缓冲装置，保证车辆运输过程中集成柜9的平稳；

所述集成柜9采用模块化设计，能实现模块互换和移动功能，集成柜9上部四个角有起吊孔，方便吊装，集成柜9下部四个角有安装固定位，方便拆装，集成柜9后部设计为对开门结构，可锁闭密封，集成柜9主体采用框架焊接密封结构，集成柜9内部底面中线设有安装飞轮储能控制单元5用的滑道，方便飞轮模块拆装；电源转换控制单元2固定在柜体前部，通过柜体上的进线孔与供电电源相连，飞轮储能控制单元5分别至于柜体两侧，用螺栓固定在柜体上，柜体中间位置放置冷却系统6，冷却系统6通过管路连接与飞轮储能单元5的模块分别相连，并且冷却系6统同样用螺栓紧固在柜体中间，DC滤波控制单元3 固定在柜体侧后方，内置控制系统8，与电源转换控制单元2、飞轮储能控制单元5、冷却系统6、直流快速充电控制单元7通过DC电路4相连接，直流快速充电控制单元7固定在柜体后部；

所述飞轮储能控制单元5包括一组或多组飞轮储能模块，飞轮属于能量型，单个飞轮储能模块储存能量大于24Kwh，同时具有轨道式移动功能，可进行模块更换，飞轮储能模块内置冷却管路；

所述直流快速充电控制单元7包括充电枪、控制面板和DC电压转换器，充电枪可配置多支，直流快速充电控制单元7的充电枪与电动汽车充电口对接实现快速充电；

图3为本实用新型DC电路示意图，所述DC电路用于连接电源转换控制单元2、飞轮储能控制单元5、冷却系统6、直流快速充电控制单元7，实现了电能的传输，同时与飞轮储能控制单元5行程充放电可逆的转换电路；

图4为本实用新型冷却系统示意图，所述冷却系统6通过管路连接与飞轮储能单元模块分别相连，其内部冷却液通过循泵循环使用，其作用是保证飞轮电池内部温度恒定，避免由于发热引起的装置故障和电路问题；

图5为本实用新型飞轮储能控制单元更换滑道示意图，该设计是飞轮储能模块维护更方便，更换飞轮储能模块时，只需要将固定螺栓松开，推动飞轮模块沿滑轨推出集成柜9即可。

图6为本实用新型飞轮储能控制单元示意图，所述飞轮储能模块还包括电机主轴30、电池外壳31、电机定子32、电机转子33、蓄能飞轮34、磁悬浮轴承35、磁定子36和真空泵37，所述电机主轴30与所述电机转子33、所述蓄能飞轮34、所述磁悬浮轴承35相连接，所述磁定子36固定在所述电池外壳31的内壁上，所述真空泵37与所述电池外壳31相连接。

工作状态下：当所述飞轮储能控制单元5充电时，电能由所述供电电源1 经过所述电源转换控制单元2和DC滤波控制单元3转换成恒定电压的直流电，经过DC电路4供给飞轮储能控制单元5进行快速存储；当所述电动汽车需要充电时，将飞轮储能移动快充车移动到所需充电的电动汽车附近，连接直流快速充电控制单元与电动汽车充电口，电能通过飞轮储能控制单元5以直流电形式经过所述DC电路4和直流快速充电控制单元7直接供给电动汽车快速充电。

上述控制过程电动汽车对充电装置机动性和快速充电的功能要求，可以在任意时间、任意地点对电动汽车进行快速充电，对电动汽车的普及化和安全性起到推进作用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞轮储能移动快充车，其特征在于，包括：供电电源(1)、电源转换控制单元(2)、DC滤波控制单元(3)、飞轮储能控制单元(5)、电能直流快速充电控制单元(7)、快速充电的控制系统(8)；可移动载体(10)；

所述供电电源(1)与所述电源转换控制单元(2)一端相连接，所述电源转换控制单元(2)的另一端与所述DC滤波控制单元(3)的一端相连接；

所述DC滤波控制单元(3)的另一端与所述飞轮储能控制单元(5)相连接；

所述DC滤波控制单元(3)的另一端还与所述电能直流快速充电控制单元(7)相连接；

所述电能直流快速充电控制单元(7)还与所述控制系统相连接；

所述供电电源(1)、电源转换控制单元(2)、DC滤波控制单元(3)、飞轮储能控制单元(5)、电能直流快速充电控制单元(7)和控制系统(8)装载在可移动载体(10)上。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：还包括冷却系统(6)，所述冷却系统(6)与所述飞轮储能控制单元(5)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：所述供电电源(1)包括充电桩的直流电源、交流电源、太阳能、风能、热能、潮汐能中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：所述飞轮储能控制单元(5)包括一组或多组飞轮储能模块，所述飞轮储能模块储存能量大于24Kwh。

5.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：所述直流快速充电控制单元(7)包括多个充电枪、控制面板和DC电压转换器。

6.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：所述可移动载体(10)包括电动车、汽油车、柴油车、太阳能车、工程车、军用车中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：还包括DC电路(4)，所述DC电路(4)与所述DC滤波控制单元(3)相连接，所述DC电路(4)与飞轮储能控制单元(5)和直流快速充电控制单元(7)相连接。

8.根据权利要求1所述的一种飞轮储能移动快充车，其特征还在于：还包括集成柜(9)，所述电源转换控制单元(2)、DC滤波控制单元(3)、DC电路(4)、飞轮储能控制单元(5)、冷却系统(6)、直流快速充电控制单元(7)和控制系统(8)安装固定在所述集成柜(9)中。

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