CN220615543U - 一种电动汽车充电网络能源管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电动汽车充电管理技术领域，具体涉及一种电动汽车充电网络能源管理装置，包括外壳体，所述外壳体内设置有安装面板，所述安装面板上安装有断路器模块、并网交流器、能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池；本实用新型通过将多个断路器主体、互感器和电表集成于断路器模块，提高了集成度，从而提升了安装效率、安装板简明度和安全性；通过新增充电桩设置对应断路器主体并入箱式变压器，通过设置能源管理单元对其进行监控，并控制电池管理系统模块进行储能或释放电能，以调整充电站的充电速度或暂停充电以减少电网的负担；使得本实用新型具有防过载安全机制，优化了能源使用，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车充电管理技术领域，具体涉及一种电动汽车充电网络能源管理装置。
背景技术
本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
电动汽车充电网络能源管理系统是一个综合系统，用于优化和管理电动汽车的充电基础设施与能源供应的关系。随着电动汽车的普及，有效管理和优化电动汽车充电网络的能源使用装置变得至关重要。
在现有电动汽车充电场站中，箱式变压器可支持的充电桩数量是固定的，如果充电场站扩充充电桩的数量，须要更换更高规格的变压器，成本较高。与此同时，箱式变压器因为安全原因无法全功率运转，强行全功率运转会让箱式变压器过载风险极大。
现有技术中，中国专利CN106114255B，一种基于网络管理的充电控制方法及系统，该发明在电动汽车充电时，由车载充电机通过网络唤醒整车控制系统、电池管理系统、车载终端，从而完成充电过程及车辆监控功能；充电结束后，车载充电机首先网络休眠，进而控制整车控制系统、电池管理系统、车载终端休眠，使整车所有节点处于低功耗状态，减少对低压蓄电池的消耗。充电枪插入后，车载充电机12V持续输出，点亮充电线连接显示装置。在整车静止状态下，由车载终端定时通过网络唤醒整车控制系统、电池管理系统，从而实现能源状态的监控功能。该专利重在解决充电控制方法，然而，对于现有电动汽车充电场站新增充电桩所导致的一系列负面影响有关的问题没有给出解决方案。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型提供一种电动汽车充电网络能源管理装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：
一种电动汽车充电网络能源管理装置，包括外壳体，所述外壳体内设置有安装面板，所述安装面板上安装有断路器模块、并网交流器、能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池；
所述断路器模块包括与新增充电桩数量对应的多个断路器主体，每个所述断路器主体均分别与能源管理单元信号连接；
所述断路器模块还集成有互感器和电表，所述断路器主体均分别与所述互感器和电表串联连接；
所述断路器主体均通过互感器与箱式变压器连接，所述电表与并网交流器连接；
所述并网交流器与电池管理系统模块和蓄电池连接，所述电池管理系统模块和蓄电池电连接，所述电池管理系统模块与能源管理单元电连接，所述能源管理单元与外接监控系统电连接。
作为优选，所述安装面板为双面安装板，所述并网交流器、能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池安装在正面，所述断路器模块安装背面。
作为优选，所述正面一侧还安装有与断路器模块中电表对应的计量室，所述计量室设置有透明的观察窗。
作为优选，所述外壳体顶部设置为户外防雨型，包括坡面顶部和防雨型散热百叶窗。
作为优选，所述安装板上还设置有第一横梁和第二横梁，所述第一横梁上对应能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池一字排开安装，所述第二横梁上安装断路器模块。
作为优选，所述外壳体内背面底部还设置有预留接线端子。
作为优选，所述能源管理单元还预留有外接风扇控制信号、UPS电源和其他控制信号的接口。
工作原理：本实用新型通过内置多个断路器主体将新增充电桩并入箱式变压器，能源管理单元监控新增加充电桩的电流，根据各路的负载做出决策，并通过断路器主体对新接入的充电桩进行即时开关控制，既可以充分使用箱式变压器的全部功率，也可以充分避免箱式变压器过载的风险。电池管理系统模块可以在箱式变压器的低电价阶段进行储能，将电能储存在蓄电池中，高负载时期释放能量，进一步提高箱式变压器的功率输出能力，达到适当增加充电桩数量，提高充电网络使用效率的效果。
有益效果：本实用新型通过将多个断路器主体、互感器和电表集成于断路器模块，提高了集成度，从而提升了安装效率、安装板简明度和安全性；
通过新增充电桩设置对应断路器主体并入箱式变压器，通过设置能源管理单元对其进行监控，并控制电池管理系统模块进行储能或释放电能，以存储在需求低时产生的能源，并在需求高时释放能源以支持充电活动，以调整充电站的充电速度或暂停充电以减少电网的负担；
通过设置能源管理单元，设计对应的能源管理策略，具有防过载安全机制，优化了能源使用，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型内部正面的主要结构示意图；
图2为本实用新型内部背面的主要结构示意图；
图3为本实用新型主要的电气连接原理示意图；
附图中涉及到的附图标记有：
1、外壳体；2、断路器模块；21、互感器；22、电表；23、断路器主体；3、计量室；4、并网交流器；5、能源管理单元；6、电池管理系统模块；7、蓄电池；8、第一横梁；9、第二横梁；10、预留接线端子。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
如图1至3出示了一种电动汽车充电网络能源管理装置，包括外壳体1，所述外壳体1内设置有安装面板，所述安装面板上安装有断路器模块2、并网交流器4、能源管理单元5、电池管理系统模块6和蓄电池7；
所述断路器模块2包括与新增充电桩数量对应的多个断路器主体23，每个所述断路器主体23均分别与能源管理单元5信号连接；
所述断路器模块2还集成有互感器21和电表22，所述断路器主体23均分别与所述互感器21和电表22串联连接；
所述断路器主体23均通过互感器21与箱式变压器连接，所述电表22与并网交流器4连接；
所述并网交流器4与电池管理系统模块6和蓄电池7连接，所述电池管理系统模块6和蓄电池7电连接，所述电池管理系统模块6与能源管理单元5电连接，所述能源管理单元5与外接监控系统电连接。
如图3所示，该电动汽车充电网络能源管理装置通过内置多个断路器主体23(load)将新增充电桩并入箱式变压器，能源管理单元5(EMU)通过can1，can2线路监控新增加充电桩的电流，根据各路的负载做出决策，并通过断路器主体23对新接入的充电桩进行即时开关控制，既可以充分使用箱式变压器的全部功率，也可以充分避免箱式变压器过载的风险。电池管理系统模块6(BMS)可以在箱式变压器的低电价阶段进行储能，高负载时期释放能量，进一步提高箱式变压器的功率输出能力，达到适当增加充电桩数量，提高充电网络使用效率的效果。
该电动汽车充电网络能源管理装置通过将多个断路器主体23、互感器21和电表22集成于断路器模块2，提高了集成度，从而提升了安装效率、安装板简明度和安全性；
通过新增充电桩设置对应断路器主体23并入箱式变压器，通过设置能源管理单元5对其进行监控，并控制电池管理系统模块6进行储能或释放电能，以存储在需求低时产生的能源，并在需求高时释放能源以支持充电活动，以调整充电站的充电速度或暂停充电以减少电网的负担；
通过设置能源管理单元5，设计对应的能源管理策略，使得该电动汽车充电网络能源管理装置具有防过载安全机制，优化了能源使用，降低了成本。
在优选的另一实施例中，所述安装面板为双面安装板，如图1所示，所述并网交流器4、能源管理单元5、电池管理系统模块6和蓄电池7安装在正面，如图2所示，所述断路器模块2安装背面。所述正面一侧还安装有与断路器模块2中电表22对应的计量室3，所述计量室3设置有透明的观察窗，并且断路器模块2安装在顶部。
在优选的另一实施例中，所述外壳体1顶部设置为户外防雨型，包括坡面顶部和防雨型散热百叶窗，使得该电动汽车充电网络能源管理装置可以独立安装，对环境的适应性更强。
在优选的另一实施例中，所述安装板上还设置有第一横梁8和第二横梁9，所述第一横梁8上对应能源管理单元5、电池管理系统模块6和蓄电池7一字排开安装，所述第二横梁9上安装断路器模块2，提高安装强度和稳定性，安装布局合理。
在优选的另一实施例中，所述外壳体1内背面底部还设置有预留接线端子10，可以用于外接更多的扩展功能组件；所述能源管理单元5还预留有外接风扇控制信号、UPS电源和其他控制信号的接口；以提高该电动汽车充电网络能源管理装置功能性和适应性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种电动汽车充电网络能源管理装置，包括外壳体，所述外壳体内设置有安装面板，其特征在于：所述安装面板上安装有断路器模块、并网交流器、能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池；
所述断路器模块包括与新增充电桩数量对应的多个断路器主体，每个所述断路器主体均分别与能源管理单元信号连接；
所述断路器模块还集成有互感器和电表，所述断路器主体均分别与所述互感器和电表串联连接；
所述断路器主体均通过互感器与箱式变压器连接，所述电表与并网交流器连接；
所述并网交流器与电池管理系统模块和蓄电池连接，所述电池管理系统模块和蓄电池电连接，所述电池管理系统模块与能源管理单元电连接，所述能源管理单元与外接监控系统电连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络能源管理装置，其特征在于：
所述安装面板为双面安装板，所述并网交流器、能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池安装在正面，所述断路器模块安装背面。
3.根据权利要求2所述的电动汽车充电网络能源管理装置，其特征在于：
所述正面一侧还安装有与断路器模块中电表对应的计量室，所述计量室设置有透明的观察窗。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络能源管理装置，其特征在于：
所述外壳体顶部设置为户外防雨型，包括坡面顶部和防雨型散热百叶窗。
5.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络能源管理装置，其特征在于：
所述安装面板上还设置有第一横梁和第二横梁，所述第一横梁上对应能源管理单元、电池管理系统模块和蓄电池一字排开安装，所述第二横梁上安装断路器模块。
6.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络能源管理装置，其特征在于：
所述外壳体内背面底部还设置有预留接线端子。
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