CN216374333U - 一种移动补电车的充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种移动补电车的充电系统，涉及新能源技术领域，所述充电系统包括：储能电池组、充电桩、充电枪和充电座，充电座具有连接外部电源的第一充电接口，第一充电接口的正极连接储能电池组的正极，第一充电接口的负极连接储能电池组的负极；第一单刀双掷可控开关的第一侧连接充电枪的正极，第二侧的第一端连接储能电池组的正极，第二侧的第二端连接充电桩的正极；第二单刀双掷可控开关的第一侧连接充电枪的负极，第二侧的第一端连接储能电池组的负极，第二侧的第二端连接充电桩的负极。该移动补电车在移动补电车的充电桩可以连接外部电源的情况下，可以采用充电桩进行充电，减少储能电池组放电的次数，从而延长储能电池组的使用寿命。

Description

一种移动补电车的充电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，涉及一种移动补电车的充电系统。

背景技术

现有的电动汽车，通常是通过固定设置在停车位旁的充电桩来进行充电的。由于电动汽车每次充电时间较长，且续航能力不强，因此，会出现在路途中电能耗尽而无法移动的情形。移动补电车作为一种机动灵活的能力补给站，可以较好地解决这种问题。

然而，移动补电车上的储能电池若频繁充放电，会缩短使用寿命。

实用新型内容

本申请实施方式的目的是提供一种移动补电车的充电系统，以延长移动补电车上的储能电池的寿命。

为解决上述技术问题，本说明书实施方式提供一种移动补电车的充电系统，包括：储能电池组，具有正极和负极；充电座，具有连接外部电源的第一充电接口，所述第一充电接口的正极连接储能电池组的正极，所述第一充电接口的负极连接所述储能电池组的负极；充电桩，具有连接外部电源的第二充电接口；充电枪，通过第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关连接所述储能电池组和所述充电桩，其中，所述第一单刀双掷可控开关的第一侧连接所述充电枪的正极，所述第一单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接所述储能电池组的正极，所述第一单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接所述充电桩的正极，所述第二单刀双掷可控开关的第一侧连接所述充电枪的负极，所述第二单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接所述储能电池组的负极，所述第二单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接所述充电桩的负极。

在一些实施例中，所述充电桩具有连接市电电源的第二充电接口；相应地，在所述第一单刀双掷可控开关、所述第二单刀双掷可控开关与所述充电枪之间，还设置有电流转换模块，所述电流转换模块包括第一DC/DC转换电路和AC/DC转换电路。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：第一控制器，连接所述第一单刀双掷可控开关和所述第二单刀双掷可控开关的控制端。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路的第一侧与所述储能电池组连接，所述第二DC/DC转换电路的第二侧与所述充电枪内的低压辅助供电电路连接。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：双刀单掷可控开关，所述双刀单掷可控开关的受控侧具有两路可控开关，所述两路可控开关在控制指令作用下同时闭合或同时断开；所述两路可控开关中的第一路可控开关连接所述第二DC/DC转换电路的正极与所述充电枪内低压辅助供电电路的正极，所述两路可控开关中的第二路可控开关连接所述第二DC/DC转换电路的负极与所述充电枪内低压辅助供电电路的负极。

在一些实施例中，所述第一控制器和/或所述充电桩的第二控制器还连接充电座的信号端。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：第一可控开关，所述第一可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的正极和所述第一充电接口的正极之间的电路中；第二可控开关，所述第二可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的正极和所述第一单刀双掷可控开关之间的电路中；第三可控开关，所述第三可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的负极和所述第二单刀双掷可控开关之间的电路中；第四可控开关，所述第四可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的负极和所述第一充电接口的负极之间的电路中；所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关、所述第四可控开关的控制端连接至所述第一控制器。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：绝缘检测模块，所述绝缘检测模块采集所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关的受控侧的两个连接端之间的电压或电阻，并根据所述电压或电阻进行绝缘检测；所述绝缘检测模块的输出端与所述第一控制器连接。

在一些实施例中，所述移动补电车的充电系统还包括：第五可控开关和第一电阻，所述第五可控开关和所述第一电阻串联，串联后的两端与所述第二可控开关并联。

本说明书所提供的移动补电车的充电系统，通过充电座为储能电池组进行充电，并通过第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关选择通过储能电池组、充电桩中的一者为其他车辆进行充电，在移动补电车的充电桩可以连接外部电源的情况下，可以不用储能电池组进行充电，减少储能电池组放电的次数，从而延长储能电池组的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本说明书提供的移动补电车的充电系统的一种实施方式的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

本说明书实施例提供了一种移动补电车的充电系统。其中，移动补电车包括可移动的车体，例如，可移动的车体可以包括车架、设置在车架上的多个轮胎、动力系统、驾驶系统等。

移动补电车的充电系统设置在车体上。充电系统用于储存电能，并提供为储能电池组充电的充电电路，以及为其他车辆充电的充电电路。

如图1所示，充电系统包括储能电池组、充电座、充电桩和充电枪。其中，储能电池组可以由多个电池串联而成，例如，图1中，储能电池组由电池BAT1、BAT2、BAT3、BAT4串联而成。当然，在补电车所需输出的电压等级较高或者单个电池的电压较小的情况下，储能电池组中所串联的电池的数量还可以为更多个。储能电池组具有与电池组外部连接的正极接口和负极接口。

充电座，如图1中的A所示，具有连接外部电压的第一充电接口，第一充电接口的正极连接储能电池组的正极，第一充电接口的负极连接储能电池组的负极。

具体地，充电座具有插接口，在插接口处设置有至少两个金属导电体(例如导电片或导电柱)，金属导电体用于连接外部电源。在所连接的外部电源为直流电源的情况下，金属导电体的数量可以为两个，分别连接外部电源的正极和负极，这两个金属导电体分别作为第一充电接口的正极、负极。

在所连接的外部电源为交流电源的情况下，金属导电体的数量可以为三个或四个，三个金属导电体分别连接交流电压的三相电接口，另外一个金属导电体可以连接交流电源的中线。在这种情况下，在充电座和储能电池组之间的电路上还可以设置AC/DC转换电路，以便将从外部获取的交流电转换成直流电。

充电桩，可以是与固定设置在停车位旁的充电桩相同的电路结构。由于充电桩设置于移动补电车上，充电桩设置有具有连接外部电压的第二充电接口，如图1中的B所示，该第二充电接口可以为三相电的插头。

充电枪，如图1中的C所示，可以是与固定设置在停车位旁的充电桩上所设置的充电枪具有相同的结构及电路，例如，符合同一充电枪设计标准。充电枪是补电车为其他车辆充电时直接与该其他车辆连接的装置。

在现有的固定设置在停车位旁的充电桩中，充电枪是直接与充电桩电路连接的。本说明书所提供的移动补电车的充电系统中，充电枪通过第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关连接储能电池组和充电桩。具体地，第一单刀双掷可控开关的第一侧连接充电枪的正极，第一单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接储能电池组的正极，第一单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接充电桩的正极，第二单刀双掷可控开关的第一侧连接充电枪的负极，第二单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接储能电池组的负极，第二单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接充电桩的负极。

上述第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关，可以是由人工控制切换第一侧与第二侧中的哪一端连接，也可以是像继电器这种由电磁控制切换的，在电磁控制切换的情况下，第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关的电磁线圈的控制信号由控制器发出。例如，图1中，K11为第一单刀双掷可控开关，K9为第二单刀双掷可控开关，K9和K11的控制端均连接第一控制器X。

上述移动补电车的充电系统，通过充电座为储能电池组进行充电，并通过第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关选择通过储能电池组、充电桩中的一者为其他车辆进行充电，在移动补电车的充电桩可以连接外部电源的情况下，可以不用储能电池组进行充电，减少储能电池组放电的次数，从而延长储能电池组的使用寿命。

在一些实施例中，充电桩的第二充电接口可以连接直流电源；为了便于找到合适的电压，第二充电接口可以连接市电电源，例如市电220V或者市电380V的电源。由于市电电源是交流电，第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关的第一侧所输出的可能是直流电，也可能是交流电，为此，在第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关与充电枪之间，还设置有电流转换模块，电流转换模块包括第一DC/DC转换电路和AC/DC转换电路。在第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关的第二侧连接至储能电池组的情况下，电流转换模块可以采用DC/DC转换电路工作；在第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关的第二侧连接至第二充电接口的情况下，电流转换模块可以采用AC/DC转换电路。从而使得充电枪所接收到的电流均为直流电。

在一些实施例中，储能电池组还可以直接连接充电枪。相应地，补电车的充电电路还包括第二DC/DC转换电路，第二DC/DC转换电路的第一侧与储能电池组连接，第二DC/DC转换电路的第二侧与充电枪内的低压辅助供电电路连接。

可以通过双刀单掷可控开关来控制是否通过储能电池为充电枪内的低压辅助供电电路供电。具体地，如图1所示，双刀单掷开关为K8，双刀单掷可控开关的受控侧具有两路可控开关，两路可控开关在控制指令作用下同时闭合或同时断开；两路可控开关中的第一路可控开关连接第二DC/DC转换电路的正极与充电枪内低压辅助供电电路的正极，两路可控开关中的第二路可控开关连接第二DC/DC转换电路的负极与充电枪内低压辅助供电电路的负极。

通常情况下，充电桩具有独立的第二控制器Z。在一些实施例中，第一控制器和充电桩的第二控制器还连接充电座的信号端。充电座的信号端将充电座连接上电源的信息发送至第一控制器，以用于第一控制器控制图1中各可控开关闭合或断开。第二控制器Z还与充电枪连接，可以根据充电枪所反馈的信息进行计费。

在一些实施例中，如图1所示，移动补电车的充电系统还包括：第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3、第四可控开关K4。第一可控开关K1受控侧的两端连接在储能电池组的正极和第一充电接口的正极之间的电路中。第二可控开关K2受控侧的两端连接在储能电池组的正极和第一单刀双掷可控开关之间的电路中。第三可控开关K3受控侧的两端连接在储能电池组的负极和第二单刀双掷可控开关之间的电路中。第四可控开关K4受控侧的两端连接在储能电池组的负极和第一充电接口的负极之间的电路中。第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3、第四可控开关K4的控制端连接至第一控制器X。

在一些实施例中，如图1所示，移动补电车的充电系统还包括绝缘检测模块Y。绝缘检测模块Y采集第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3的受控侧的两个连接端之间的电压或电阻，并根据电压或电阻进行绝缘检测；绝缘检测模块Y的输出端与第一控制器X连接。

在一些实施例中，如图1所示，在移动补电车的充电系统中还设置有第五可控开关和第一电阻，第五可控开关K5和第一电阻R1串联，串联后的两端与第二可控开关K2并联。由于K2是连接在储能电池组的正极与第一单刀双掷开关、充电枪的电路中，因此，每次充电之前，可以控制K2断开、K5闭合，从而将电阻R1接入充电电路中，降低充电电流，实现预充保护电路的功能。

图1所示的移动补电车的充电系统，可以具有如下四种工作模式：

模式一：移动补电车自身的充电桩连接市电，并为自身的充电枪供电，自身的充电枪为充电座供电，通过充电座给储能电池组充电。电能流向为：市电—移动补电车自身的充电桩—自身的充电枪—充电座—储能电池组。

模式二：外部充电桩连接市电，并为外部充电枪供电，外部充电枪为充电座供电，通过充电座给储能电池组充电。电能流向为：市电—外部充电桩—外部充电枪—充电座—储能电池组。在充电座为直流充电座(即图1所示情形)的情况下，外部充电桩可以是输出为直流电的充电桩；在充电座为交流充电座的情况下，外部充电桩可以是输出为交流电的充电桩。

模式三：移动补电车自身的充电桩连接市电，并未自身的充电枪供电，自身的充电枪为其他车辆充电。电能流向为：市电—移动补电车自身的充电桩—自身的充电枪—其他车辆。

模式四：储能电池组为充电枪供电，充电枪为其他车辆充电。电能流向为：储能电池组—充电枪—其他车辆。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种移动补电车的充电系统，其特征在于，包括：

储能电池组，具有正极和负极；

充电座，具有连接外部电源的第一充电接口，所述第一充电接口的正极连接储能电池组的正极，所述第一充电接口的负极连接所述储能电池组的负极；

充电桩；

充电枪，通过第一单刀双掷可控开关、第二单刀双掷可控开关连接所述储能电池组和所述充电桩，其中，所述第一单刀双掷可控开关的第一侧连接所述充电枪的正极，所述第一单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接所述储能电池组的正极，所述第一单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接所述充电桩的正极，所述第二单刀双掷可控开关的第一侧连接所述充电枪的负极，所述第二单刀双掷可控开关的第二侧的第一端连接所述储能电池组的负极，所述第二单刀双掷可控开关的第二侧的第二端连接所述充电桩的负极。

2.根据权利要求1所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，所述充电桩具有连接市电电源的第二充电接口；相应地，在所述第一单刀双掷可控开关、所述第二单刀双掷可控开关与所述充电枪之间，还设置有电流转换模块，所述电流转换模块包括第一DC/DC转换电路和AC/DC转换电路。

3.根据权利要求1所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

第一控制器，连接所述第一单刀双掷可控开关和所述第二单刀双掷可控开关的控制端。

4.根据权利要求3所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路的第一侧与所述储能电池组连接，所述第二DC/DC转换电路的第二侧与所述充电枪内的低压辅助供电电路连接。

5.根据权利要求4所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

双刀单掷可控开关，所述双刀单掷可控开关的受控侧具有两路可控开关，所述两路可控开关在控制指令作用下同时闭合或同时断开；所述两路可控开关中的第一路可控开关连接所述第二DC/DC转换电路的正极与所述充电枪内低压辅助供电电路的正极，所述两路可控开关中的第二路可控开关连接所述第二DC/DC转换电路的负极与所述充电枪内低压辅助供电电路的负极。

6.根据权利要求5所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，所述第一控制器和/或所述充电桩的第二控制器还连接充电座的信号端。

7.根据权利要求5所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

第一可控开关，所述第一可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的正极和所述第一充电接口的正极之间的电路中；

第二可控开关，所述第二可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的正极和所述第一单刀双掷可控开关之间的电路中；

第三可控开关，所述第三可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的负极和所述第二单刀双掷可控开关之间的电路中；

第四可控开关，所述第四可控开关受控侧的两端连接在所述储能电池组的负极和所述第一充电接口的负极之间的电路中；

所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关、所述第四可控开关的控制端连接至所述第一控制器。

8.根据权利要求7所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

绝缘检测模块，所述绝缘检测模块采集所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关的受控侧的两个连接端之间的电压或电阻，并根据所述电压或电阻进行绝缘检测；所述绝缘检测模块的输出端与所述第一控制器连接。

9.根据权利要求7所述的移动补电车的充电系统，其特征在于，还包括：

第五可控开关和第一电阻，所述第五可控开关和所述第一电阻串联，串联后的两端与所述第二可控开关并联。

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