CN215528678U - 一种预装式配充一体化充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种预装式配充一体化充电站，其中包括：变压整流模块，变压整流模块的输入端连接电网；充电模块，充电模块的输入端连接变压整流模块的输出端；储电模块，储电模块连接充电模块的输入端。以达到降低变压整流模块负载压力，在一段时间内提高最大输出功率的目的。本实用新型实施例通过储电模块在用电低谷时储电，用电高峰时放电。解决了用电高峰时充电站无法提供足够输出功率的问题。

Description

一种预装式配充一体化充电站

技术领域

本实用新型实施例涉及充电技术，尤其涉及一种预装式配充一体化充电站。

背景技术

随着电动汽车的兴起，电动汽车充电站建设成为了大众关注的焦点。

目前市场上，充电站普遍是将电网电压进行整流与变压后，输送给待充电的电动汽车电池。但由于实际使用场景中，电动汽车充电站往往存在用电高峰时段与用电低谷时段。在用电高峰时，变压整流模块无法提供足够的电流以供所有电动汽车快速充电；在用电低谷时，变压整流模块闲置，存在资源浪费现象。

实用新型内容

本实用新型提供一种预装式配充一体化充电站，用以在用电高峰时进行大功率输出，满足大功率充电需求。

本实用新型实施例提供了一种预装式配充一体化充电站，其中包括：

变压整流模块，所述变压整流模块的输入端连接电网；

充电模块，所述充电模块的输入端连接所述变压整流模块的输出端；

储电模块，所述储电模块连接所述充电模块的输入端。

可选的，还包括发电模块，所述发电模块的输出端连接所述充电模块的输入端。

可选的，所述储电模块包括双向储能变流器和储能器，所述双向储能变流器的第一端连接所述储能器，所述双向储能变流器的第二端连接所述充电模块的输入端。

可选的，所述储能器包括充电电池以及储能电容中的至少一种。

可选的，所述发电模块包括逆变器和发电装置；所述发电装置连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述充电模块的输入端。

可选的，所述发电装置包括光伏发电装置。

可选的，所述变压整流模块包括移相变压器和整流器；所述移相变压器的输入端连接所述电网，所述移相变压器的输出端连接所述整流器的输入端，所述整流器的输出端连接所述充电模块的输入端。

可选的，所述整流器包括第一三相6脉冲全波整流桥、第二三相6脉冲全波整流桥、第三三相6脉冲全波整流桥和第四三相6脉冲全波整流桥；

其中，所述第一三相6脉冲全波整流桥的输入端和所述第二三相6脉冲全波整流桥的输入端均与所述移相变压器的输出端星型连接，所述第三三相6脉冲全波整流桥的输入端和所述第四三相6脉冲全波整流桥的输入端均与所述移相变压器的输出端三角型连接，所述移相变压器的输入端连接所述电网，所述第一三相6脉冲全波整流桥的输出端、所述第二三相6脉冲全波整流桥的输出端、所述第三三相6脉冲全波整流桥的输出端和所述第四三相6脉冲全波整流桥的输出端均连接所述充电模块的输入端。

可选的，还包括两个或两个以上直流充电连接装置以及开关模块，所述开关模块的输入端连接所述变压整流模块的输出端，所述开关模块的输出端连接所述直流充电连接装置的输入端，所述直流充电连接装置的输出端连接多个所述充电模块的输入端。

可选的，还包括控制模块，所述控制模块分别与所述变压整流模块、所述充电模块以及所述储电模块连接。

本实用新型实施例提供了一种预装式配充一体化充电站，其中包括：变压整流模块，变压整流模块的输入端连接电网；充电模块，充电模块的输入端连接变压整流模块的输出端；储电模块，储电模块连接充电模块的输入端。通过储电模块在用电低谷时储电，用电高峰时放电。以达到降低变压整流模块负载压力，在一段时间内提高最大输出功率的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的连接关系示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的另一连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的结构示意图，参见图1。本实用新型实施例提供了一种预装式配充一体化充电站，其中包括：

变压整流模块1，变压整流模块1的输入端连接电网；

充电模块2，充电模块2的输入端连接变压整流模块1的输出端；

储电模块3，储电模块3连接充电模块2的输入端。

其中，变压整流模块1用于将电网中的交流电转化为目标电压的直流电。本实用新型实施例不针对其具体结构进行限定，任何满足上述效果的装置均可作为变压整流模块1。并且将在下文对变压整流模块1的其中一种具体结构进行介绍。充电模块2可以是任一种用于向待充电设备进行充电的装置，尤其可以是向电动汽车充电的装置。储电模块3可以是任一种能够进行储电和放电的装置，本实用新型实施例不针对其具体类型进行限定，且将在下文对其中几种储电模块3的构造进行示例性说明。储电模块3可以在充电站的负载小时储电，负载大时放电，以达到降低变压整流模块1负载压力，并且在一段时间内提高充电站最大输出功率，降低用户充电等待时间，提高充电站运行效率的目的。

与此同时，由于本实用新型实施例覆盖了从10kV配网，到输出直流电给电动汽车充电的全部过程，形成了一个集约化的充电站设备。因此无需现场建设配电室、敷设低压电缆等土建工作，充电站设备的安装工作极其简单，无需额外调试等工作。因此大大减少了建设充电站的施工时间。

图2为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的另一结构示意图，参见图2。在另一些实施例中，还包括发电模块4，发电模块4的输出端连接充电模块2的输入端。

其中，发电模块4可以是将其他形式的能量转化为电能，并输出实际所需电压和电流的装置，发电模块4可以将发出的电能输送到充电模块2，以供待充电设备充电；还可以将发出的电能通过变压整流模块1输送到电网。通过设置发电模块4，进一步缓解了用电高峰时变压整流模块1无法提供足够输出功率的问题，也减少了发电模块4发出的电能在电力传输过程中电能消耗的问题。同时利用预装式配充一体化充电站的变压整流模块1将发电模块4发出的电能并入电网，避免了额外设置变压整流模块1，降低了建设成本。

图3为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的连接关系示意图，参见图3。在另一些实施例中，储电模块3包括双向储能变流器31和储能器32，双向储能变流器31的第一端连接储能器32，双向储能变流器31的第二端连接充电模块2的输入端。

其中，在储电模块3处于充电状态时，双向储能变流器31对储能器32进行充电；在储电模块3处于放电状态时，双向储能变流器31对储能器32进行放电。储能器32可以是任一种能够进行充放电的装置。

在另一些实施例中，储能器32包括充电电池以及储能电容中的至少一种。

其中，储能器32可以是充电电池、储能电容(包括超级电容)或其他储能设备中的一种或几种。

继续参见图3，在另一些实施例中，充电模块2包括直流调压模块21和充电机22。直流调压模块21的输出端连接充电机22，用于向充电机22输出实际所需的电压和电流。

继续参见图3，在另一些实施例中，发电模块4包括逆变器41和发电装置42；发电装置42连接逆变器41的输入端，逆变器41的输出端连接充电模块2的输入端。

其中，逆变器41用于将发电装置42输出的电压和电流转变为实际所需的电压和电流，并向充电模块2供电，或者通过变压整流模块1并入电网。发电装置42可以是任一种能够将其他形式的能量转化为电能的装置，例如火力发电装置。

在另一些实施例中，发电装置42包括光伏发电装置。

继续参见图3，在另一些实施例中，变压整流模块1包括移相变压器11和整流器12；移相变压器11的输入端连接电网，移相变压器11的输出端连接整流器的输入端，整流器12的输出端连接充电模块2的输入端。

其中，移相变压器11主要用于将连接电网侧的高压交流电降为低压交流电，整流器12用于将上述低压交流电变为低压直流电。通过移相变压器11和整流器12的作用，将电网的高压交流电转变为低压直流电，用以作为充电模块2的直流电源。例如，移相变压器11可以输入交流10kV电网电压，并输出交流590V电压。经整流器12整流后，整流器12输出直流750V电压。

在另一些实施例中，整流器包括第一三相6脉冲全波整流桥、第二三相6脉冲全波整流桥、第三三相6脉冲全波整流桥和第四三相6脉冲全波整流桥；

其中，第一三相6脉冲全波整流桥的输入端和第二三相6脉冲全波整流桥的输入端均与移相变压器的输出端星型连接，第三三相6脉冲全波整流桥的输入端和第四三相6脉冲全波整流桥的输入端均与移相变压器的输出端三角型连接，移相变压器的输入端连接电网，第一三相6脉冲全波整流桥的输出端、第二三相6脉冲全波整流桥的输出端、第三三相6脉冲全波整流桥的输出端和第四三相6脉冲全波整流桥的输出端均连接充电模块的输入端。

其中，移相变压器可以和两台整流柜连接，每台整流柜包括两个三相6脉冲全波整流桥。第一整流柜包括第一三相6脉冲全波整流桥和第二三相6脉冲全波整流桥，第二整流柜包括第三三相6脉冲全波整流桥和第四三相6脉冲全波整流桥。每一个整流柜可以输出12脉波整流直流电，两整流柜并联连接，因此可以向外提供24脉波整流直流电。由于25次及以上谐波对电网的影响可以忽略不计，因此使用等效24脉波整流的直流电，可以有效的减少高次谐波的含量，提高功率因数。大大降低充电站对电网的影响。

在另一些实施例中，还包括两个或两个以上直流充电连接装置以及开关模块，开关模块的输入端连接变压整流模块的输出端，开关模块的输出端连接直流充电连接装置的输入端，直流充电连接装置的输出端连接多个充电模块的输入端。

其中，直流充电连接装置具有多个安装位置，以供充电模块连接。开关模块可以实现输出功率动态分配，可以在多个直流充电连接装置之间实现输出功率动态分配，也可以在任意一个直流充电连接装置的充电模块之间实现输出功率动态分配。可以在多个直流充电连接装置以及单个直流充电连接装置的多个充电模块之间通过通信连接的方式传输控制指令，进而控制直流充电连接装置或充电模块的输出功率。

其中开关模块可以包括直流电能表和计费控制单元，用以实现对每个充电模块消耗电量的计量、计费以及充电控制功能。

图4为本实用新型实施例提供的一种预装式配充一体化充电站的另一连接关系示意图，参见图4。在另一些实施例中，还包括控制模块5，控制模块5分别与变压整流模块1、充电模块2以及储电模块3连接。

其中，控制模块5可以根据充电站实际状态，控制充电模块2的输出电压和输出电流。还可以控制储电模块3进行储电或放电。例如，当充电站的输出功率大于等于预设阈值时，控制模块5控制储电模块3进行放电；当充电站的输出功率小于预设阈值时，控制模块5控制储电模块3进行储电。在另一些实施例中，控制模块5还可以控制发电模块4进行输出电流的调配，以控制发电模块4输出的电流是否并入电网。通过控制模块5的调配，使得充电站能够自动控制变压整流模块1、充电模块2、储电模块3以及发电模块4的工作状态，保证了充电站实时处于最优状态。

在另一些实施例中，控制模块包括配充控制单元、计费控制单元、充电主控单元和功率控制单元。

其中，配充控制单元可以监控变压整流模块的工作状态，并通过以太网与计费控制单元通信连接。功率控制单元用于监控充电模块的工作状态，并通过CAN总线与充电主控单元通信连接。充电主控单元可以通过CAN总线与电动汽车或电动汽车的储能电池连接，以调节充电电压和充电电流。计费控制单元可以通过CAN总线与充电主控单元连接，并根据所获得的信息确定费用，其具体计费规则可以根据实际情况进行确定。计费控制单元可以通过有线网络或无线网络与服务器进行通信，用以交换运营信息。

在另一些实施例中，还包括分支箱和断路器。变压整流模块的输出端连接一个或一个以上的分支箱，分支箱连接一个或一个以上的断路器。断路器与充电模块连接，用于为电动汽车充电。充电模块可以通过CAN总线与电动汽车连接，充电模块包括充电机。充电机可以通过以太网与控制模块连接，控制模块可以通过有线网络或无线网络与服务器连接，进行关于充电机信息的通信。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种预装式配充一体化充电站，其特征在于，包括：

变压整流模块，所述变压整流模块的输入端连接电网；

充电模块，所述充电模块的输入端连接所述变压整流模块的输出端；

储电模块，所述储电模块连接所述充电模块的输入端；

所述变压整流模块包括移相变压器和整流器；

所述移相变压器可以和两台整流柜连接，所述每台整流柜包括两个三相6脉冲全波整流桥，两台整流柜并联连接。

2.根据权利要求1所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，还包括发电模块，所述发电模块的输出端连接所述充电模块的输入端。

3.根据权利要求1所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述储电模块包括双向储能变流器和储能器，所述双向储能变流器的第一端连接所述储能器，所述双向储能变流器的第二端连接所述充电模块的输入端。

4.根据权利要求3所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述储能器包括充电电池以及储能电容中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述发电模块包括逆变器和发电装置；所述发电装置连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述充电模块的输入端。

6.根据权利要求5所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述发电装置包括光伏发电装置。

7.根据权利要求1所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述移相变压器的输入端连接所述电网，所述移相变压器的输出端连接所述整流器的输入端，所述整流器的输出端连接所述充电模块的输入端。

8.根据权利要求7所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，所述整流器包括第一三相6脉冲全波整流桥、第二三相6脉冲全波整流桥、第三三相6脉冲全波整流桥和第四三相6脉冲全波整流桥；

其中，所述第一三相6脉冲全波整流桥的输入端和所述第二三相6脉冲全波整流桥的输入端均与所述移相变压器的输出端星型连接，所述第三三相6脉冲全波整流桥的输入端和所述第四三相6脉冲全波整流桥的输入端均与所述移相变压器的输出端三角型连接，所述移相变压器的输入端连接所述电网，所述第一三相6脉冲全波整流桥的输出端、所述第二三相6脉冲全波整流桥的输出端、所述第三三相6脉冲全波整流桥的输出端和所述第四三相6脉冲全波整流桥的输出端均连接所述充电模块的输入端。

9.根据权利要求1所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，还包括两个或两个以上直流充电连接装置以及开关模块，所述开关模块的输入端连接所述变压整流模块的输出端，所述开关模块的输出端连接所述直流充电连接装置的输入端，所述直流充电连接装置的输出端连接多个所述充电模块的输入端。

10.根据权利要求1所述的预装式配充一体化充电站，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块分别与所述变压整流模块、所述充电模块以及所述储电模块连接。

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