CN217022259U - 换电站的电气配电架构和换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于车辆技术领域，具体为换电站的电气配电架构和换电站，包括总控系统、监控系统、备电系统、充电系统、配电系统、外接电源、太阳能供电系统和电能计量系统，所述总控系统用于整个换电站的总控运行调度，所述监控系统用于对换电站的整体进行监控，所述总控系统与所述监控系统电性连接，所述备电系统分别与总控系统和监控系统电性连接，以在外接电源不能给换电站提供稳定的电能供给时为总控系统和监控系统供电，所述太阳能供电系统与备电系统电性连接，本实用新型通过太阳能供电系统对后备电池进行充电，不仅会节约资源，还会提高后备电池的用电时间，从而会提高整体的使用稳定性。

Description

换电站的电气配电架构和换电站

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体为换电站的电气配电架构和换电站。

背景技术

现有的中国专利CN213138544U公开了换电站的电气配电架构和换电站，虽然该专利解决了传统换电站的电气配电架构中大多不存在备电系统，导致在外接电源不稳定时，换电站内的各系统不能正常运行，从而影响了换电站的整体安全性，存在改进空间的问题，但是该专利中的后备电池是通过外接电源进行充电的，由于后备电池在未使用时仍一直处于充电状态，这就会造成资源的浪费，并且当后备电池在使用时，此时后备电池是处于断开充电的状态，这就会容易发生当后备电池的电量用完时，外接电源仍处于不稳定的现象。

为此，我们提出换电站的电气配电架构和换电站。

实用新型内容

鉴于上述和/或现有换电站的电气配电架构和换电站中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供换电站的电气配电架构和换电站，能够解决上述提出现有的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

换电站的电气配电架构，其包括总控系统、监控系统、备电系统、充电系统、配电系统、外接电源、太阳能供电系统和电能计量系统，所述总控系统用于整个换电站的总控运行调度，所述监控系统用于对换电站的整体进行监控，所述总控系统与所述监控系统电性连接，所述备电系统分别与总控系统和监控系统电性连接，以在外接电源不能给换电站提供稳定的电能供给时为总控系统和监控系统供电；

所述太阳能供电系统与备电系统电性连接，用于将太阳辐射能转换成备电系统所需的电能，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板设备和对太阳能电池板设备的转换电能进行检测的检测系统，且太阳能电池板设备和检测系统电性连接；

所述检测系统是由电流传感器和电压传感器组成，且检测系统与总控系统通信连接；

所述备电系统包括逆变设备和后备电池，所述后备电池通过逆变设备分别与总控系统和监控系统电性连接，所述检测系统通过转换开关设备可与后备电池电性连接；

所述配电系统的一端电性连接充电系统，所述充电系统的一端通过转换开关设备可与后备电池电性连接。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述外接电源的一端分别电性连接接地系统和配电系统。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述配电系统的一端分别电性连接换电系统、热管理系统、车辆识别系统、应急照明系统和照明系统。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述逆变设备包括UPS，所述后备电池的一端通过UPS分别与总控系统和监控系统电性连接。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述后备电池包括常备动力电池和蓄电池。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述电能计量系统用于检测充电系统输出的电量，所述电能计量系统与所述总控系统通信连接。

作为本实用新型所述的换电站的电气配电架构和换电站的一种优选方案，其中：所述车辆识别系统用于对换电站外的车辆进行识别，所述车辆识别系统与总控系统通信连接。

一种换电站，包括上述的换电站的电气配电架构。

与现有技术相比：

当通过检测系统检测到太阳能电池板设备所转换的电能是稳定状态时，检测系统则会将信号传递给总控系统，总控系统在接收后，则会通过转换开关设备使太阳能电池板设备与后备电池进行连接，此时充电系统与后备电池断开连接，从而实现使太阳能电池板设备所转换的电能对后备电池进行充电，节约资源，当通过检测系统检测到太阳能电池板设备所转换的电能是不稳定状态时，检测系统则会将信号传递给总控系统，总控系统在接收后，则会通过转换开关设备使外接电源经过配电系统和充电系统与后备电池进行连接，此时太阳能供电系统与后备电池断开连接，从而实现保持后备电池的充电稳定性，通过太阳能供电系统对后备电池进行充电，不仅会节约资源，还会提高后备电池的用电时间，从而会提高整体的使用稳定性。

附图说明

图1为本实用新型电气配电架构的系统示意图。

图中：总控系统1、监控系统2、逆变设备31、后备电池32、充电系统4、换电系统5、热管理系统6、车辆识别系统7、接地系统8、配电系统9、应急照明系统10、照明系统11、外接电源12、太阳能电池板设备131、检测系统132、转换开关设备14。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供换电站的电气配电架构，请参阅图1，包括总控系统1、监控系统2、备电系统、充电系统4、配电系统9、外接电源12、太阳能供电系统和电能计量系统，总控系统1用于整个换电站的总控运行调度，总控系统1是负责控制整体系统的充电命令、换电命令、信息解析、电能信息、运行信息、动力电池信息、报警等信息的中枢管理系统以及人机交互系统，其为换电站整体系统的控制中枢，主要由工控机和显示屏组成，监控系统2用于对换电站的整体进行监控，监控系统2负责整个系统的视觉以及信号等监控，由识别终端、线路、主机与存储设备组成，其中，识别终端由摄像头或其他传感器构成，主要用于对信号的识别、传输，具体包括摄像头、水浸传感器、门磁传感器、光栅等终端配置，而线路为信号传输的载体，并且同样用于信号传输以及为电源传输提供载体，主机为监控系统2的中央处理器，用于处理、解析信号信息，翻译信号信息传输上级控制器或存储，换电站中主机包括视频录像机以及水浸报警器等，存储设备为信息存储载体，用于信息记录存储，可在允许时间内进行数据调取，而存储设备主要为存储硬盘，总控系统1与监控系统2电性连接，以便于总控系统1能够控制监控系统2，以及实现总控系统1与监控系统2之间的通讯，备电系统分别与总控系统1和监控系统2电性连接，以在外接电源12不能给换电站提供稳定的电能供给时为总控系统1和监控系统2供电，备电系统负责为系统中需要断电后持续保持工作的电气设备供电，也就是说，当电网不稳定或电网突然断电后，备电系统会迅速向总控系统1和监控系统2补充电源，以确保总控系统1和监控系统2能够正常运行，进而保证重要负载不掉电，保障数据不丢失，从而保证了换电站的整体安全性。

太阳能供电系统与备电系统电性连接，用于将太阳辐射能转换成备电系统所需的电能，太阳能供电系统包括太阳能电池板设备131和对太阳能电池板设备131的转换电能进行检测的检测系统132，且太阳能电池板设备131和检测系统132电性连接，检测系统132是由电流传感器和电压传感器组成，且检测系统132与总控系统1通信连接，通过电流传感器具有对电流大小进行检测的作用，通过电压传感器具有对电压的大小进行检测的作用。

备电系统包括逆变设备31和后备电池32，后备电池32通过逆变设备31分别与总控系统1和监控系统2电性连接，正常情况下，外接电源12通过逆变设备31向总控系统1和监控系统2供电，而在外接电源12不稳定或者断电时，后备电池32会通过逆变设备31将直流电转化为交流电以持续向总控系统1和监控系统2供电，从而保证了总控系统1和监控系统2的正常运行，检测系统132通过转换开关设备14可与后备电池32电性连接，配电系统9的一端电性连接充电系统4，充电系统4的一端通过转换开关设备14可与后备电池32电性连接，充电系统4负责换电站内动力电池的充电功能，为单相或双向模块，其能够根据动力电池的请求电流以及电压进行充电。

外接电源12的一端分别电性连接接地系统8和配电系统9，配电系统9的一端分别电性连接换电系统5、热管理系统6、车辆识别系统7、应急照明系统10和照明系统11，配电系统9用于输入电能的配给，配电系统9电连接在充电系统4与逆变设备31之间且与外接电源12电连接，即在正常情况下，外接电源12通过配电系统9对电能进行分配之后通过逆变设备31为总控系统1和监控系统2进行供电，而在外接电源12无法供电时，配电系统9对来自后备电池32的电能进行分配之后通过逆变设备31为总控系统1和监控系统2进行供电，也就是说，配电系统9负责电力电能的配给，其为整个电力系统的分配中枢，主要负责将电能由外接电源12转移到换电站内的各个职能分路，其还具有过载保护、短路保护、电气安全保护等电气职责，换电系统5用于动力电池的拆取以及安装，外接电源12和后备电池32均能够向换电系统5提供电能，即换电系统5负责换电站内的动力电池的拆取以及安装工作，以完成动力电池的拆卸→转移→放置→取包→转移→安装等一系列工作，接地系统8分别与换电站的集装箱以及大地电连接，即采用集装箱金属外壳作为接闪器，且与防雷装置相连，并且与大地电连接，以避免雷击对换电站造成损害，应急照明系统10、照明系统11以及热管理系统6分别与配电系统9电连接，以使外接电源12以及后备电池32均能够为其供电，其中，照明系统11用于正常情况下换电站的照明操作，而应急照明系统10用于在非正常情况下换电站的照明操作，而热管理系统6用于对换电站进行热管理，以使换电站在不同工况下均处在最佳温度范围内。

逆变设备31包括UPS(不间断电源)，后备电池32的一端通过UPS分别与总控系统1和监控系统2电性连接，以在外接电源12断电的瞬间，使后备电池32的电能能够瞬间传输到总控系统1和监控系统2处，以避免总控系统1和监控系统2发生断电而造成数据丢失，从而有效的保证了换电站的整体安全性，后备电池32包括常备动力电池和蓄电池，常备动力电池为放置在换电站内的车辆用动力电池，但其不参与车辆动力电池的更换，其一直放置在换电站内且处于充电状态，并且在外接电源12不稳定或不供电时通过逆变设备31为总控系统1和监控系统2供电，同理，蓄电池可为铅酸蓄电池，其也在外接电源12不稳定或不供电时通过逆变设备31为总控系统1和监控系统2供电。

电能计量系统用于检测充电系统4输出的电量，电能计量系统与总控系统1通信连接，电能计量系统与总控系统1通信连接以将采集到的信息反馈给总控系统1，以使总控系统1能够根据接收到的信息对充电系统4进行控制，即电能计量系统具有电能计量功能，其分为交流电能计量和直流电能计量，其中交流电能计量为用于交流输入总电能计量，而直流电能计量为各个动力电池直流输入的电能计量，其分为计量单元和检测单元，其中计量单元用于电能的计算、显示以及数据交换等功能，而检测单元用于电流和电压数值的检测。

车辆识别系统7用于对换电站外的车辆进行识别，车辆识别系统7与总控系统1通信连接，车辆识别系统7与总控系统1通信连接以将采集到的信息反馈给总控系统1，以使总控系统1能够根据接收到的信息通过车辆识别系统7对驾驶员进行提示，即车辆识别系统7负责对车辆的信息进行识别，并且用于对外物入侵以及水浸入侵等进行监控，通过检测终端将信号上传到总控系统1，由总控系统1负责报警或执行动作，得以保护人身以及设备财产安全，其由识别终端、线路、控制主机以及云平台组成，其中识别终端由视频识别终端、水浸检测终端、门禁检测终端以及红外检测终端等构成，分别用于检测车牌信息、水浸信息、开门信息以及外物强制入侵信息等信号。

一种换电站，包括上述的换电站的电气配电架构。

工作原理：当通过检测系统132检测到太阳能电池板设备131所转换的电能是稳定状态时，检测系统132则会将信号传递给总控系统1，总控系统1在接收后，则会通过转换开关设备14使太阳能电池板设备131与后备电池32进行连接，此时充电系统4与后备电池32断开连接，从而实现使太阳能电池板设备131所转换的电能对后备电池32进行充电，节约资源；

当通过检测系统132检测到太阳能电池板设备131所转换的电能是不稳定状态时，检测系统132则会将信号传递给总控系统1，总控系统1在接收后，则会通过转换开关设备14使外接电源12经过配电系统9和充电系统4与后备电池32进行连接，此时太阳能供电系统与后备电池32断开连接，从而实现保持后备电池32的充电稳定性。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.换电站的电气配电架构，包括总控系统(1)、监控系统(2)、备电系统、充电系统(4)、配电系统(9)、外接电源(12)、太阳能供电系统和电能计量系统，所述总控系统(1)用于整个换电站的总控运行调度，所述监控系统(2)用于对换电站的整体进行监控，所述总控系统(1)与所述监控系统(2)电性连接，其特征在于，所述备电系统分别与总控系统(1)和监控系统(2)电性连接，以在外接电源(12)不能给换电站提供稳定的电能供给时为总控系统(1)和监控系统(2)供电；

所述太阳能供电系统与备电系统电性连接，用于将太阳辐射能转换成备电系统所需的电能，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板设备(131)和对太阳能电池板设备(131)的转换电能进行检测的检测系统(132)，且太阳能电池板设备(131)和检测系统(132)电性连接；

所述检测系统(132)是由电流传感器和电压传感器组成，且检测系统(132)与总控系统(1)通信连接；

所述备电系统包括逆变设备(31)和后备电池(32)，所述后备电池(32)通过逆变设备(31)分别与总控系统(1)和监控系统(2)电性连接，所述检测系统(132)通过转换开关设备(14)可与后备电池(32)电性连接；

所述配电系统(9)的一端电性连接充电系统(4)，所述充电系统(4)的一端通过转换开关设备(14)可与后备电池(32)电性连接。

2.根据权利要求1所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述外接电源(12)的一端分别电性连接接地系统(8)和配电系统(9)。

3.根据权利要求1所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述配电系统(9)的一端分别电性连接换电系统(5)、热管理系统(6)、车辆识别系统(7)、应急照明系统(10)和照明系统(11)。

4.根据权利要求1所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述逆变设备(31)包括UPS，所述后备电池(32)的一端通过UPS分别与总控系统(1)和监控系统(2)电性连接。

5.根据权利要求1所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述后备电池(32)包括常备动力电池和蓄电池。

6.根据权利要求1所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述电能计量系统用于检测充电系统(4)输出的电量，所述电能计量系统与所述总控系统(1)通信连接。

7.根据权利要求3所述的换电站的电气配电架构，其特征在于，所述车辆识别系统(7)用于对换电站外的车辆进行识别，所述车辆识别系统(7)与总控系统(1)通信连接。

8.一种换电站，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的换电站的电气配电架构。

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