一种电动车停车场的充电系统的制作方法

文档序号:11257966阅读:368来源:国知局
一种电动车停车场的充电系统的制造方法与工艺
本发明属于电动车充电领域,尤其涉及一种电动车停车场的充电系统。
背景技术
:目前,国内现有的充电模式主要有以下四种:1.整车进站即充模式:每辆车按照发车序列运行几次后,即可进行充电,将已消耗电能全部补充完毕;充电结束后,再重新进入发车序列开始营运。整车集中充电模式。每辆车按照发车序列运行几次后完成当日营运,此时将车停放至充电桩待谷期进行一次性、长时间充电,将已消耗电能全部补充完毕,次日再投入营运。整车进站补电及充电结合模式。每辆车按照发车序列运行几次后,进入充电站补电,但不必将已消耗电能全部补满,补电计量以再运行次数所需的电能为衡量标准,完成一定次数的运行后,将车辆停场,进行夜间谷期的集中充电。蓄电池更换模式。车辆按照发车序列运行几次后,进入换电站,将已消耗的电池拆下,更换一组满电电池,即可进入下一轮发车序列。换下的电池被安排在白天轮流充电或者夜间一次性集中充电。但该模式不但建设成本高,且电池与车辆接触点不稳定,故障率高。在上述的几种方案中,有一个共同的特点,就是对充电桩的数量要求高、所建充电站占地面积大、谷期利用率有限,尤其对夜间停场车辆的集中充电效率无法得到有效的提升,导致企业建立充电站的成本加大,充电站谷峰效率低,所投入的建设成本及后期运营成本无法发挥最大效率。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种电动车停车场的充电系统,旨在解决现有技术对充电桩的数量要求高、所建充电站占地面积大、谷期利用率有限的问题,尤其对夜间停场车辆的集中充电效率无法得到有效的提升,导致企业建立充电站的成本加大,充电站谷峰效率低,所投入的建设成本及后期运营成本无法发挥最大效率。本发明是这样实现的,一种电动车停车场的充电系统,所述充电系统包括主充电桩、从充电桩及若干充电枪,所述从充电桩电性连接所述主充电桩,若干所述充电枪分别设置于所述主充电桩及所述从充电桩上,所述从充电桩电性连接所述主充电桩。本发明的进一步技术方案是:所述充电系统还包括若干从充电桩,若干所述从充电桩电性连接同个所述主充电桩,若干所述充电枪分别连接若干所述从充电桩。本发明的进一步技术方案是:所述充电系统包括若干主充电桩,当若干所述主充电桩各电性连接一个所述从充电桩时,若干所述主充电桩数量等于若干所述从充电桩,若干所述主充电桩及若干所述从充电桩分别连接一个所述充电枪;当若干所述主充电桩分别电性连接一个或多个所述从充电桩时,若干所述主充电桩数量小于若干所述从充电桩,若干所述主充电桩及若干所述从充电桩分别连接一个所述充电枪。本发明的进一步技术方案是:所述主充电桩及从充电桩呈分支式排列。本发明的进一步技术方案是:所述主充电桩及若干所述从充电桩呈对置式排列。本发明的进一步技术方案是:所述主充电桩及若干所述从充电桩呈“l”型排列。本发明的进一步技术方案是:若干所述主充电桩及若干所述从充电桩呈括覆盖式排列。本发明的进一步技术方案是:所述主充电桩设置于与其电性连接的所述从充电桩的中心位置。本发明的有益效果是:本发明中涉及到的充电系统,灵活布局,结合场地、车数、线路、运营等要素特点,不仅能高效结合利用各时段进行充电,还能集中缓解场站、建桩、人工等诸多压力的解决方案,节省成本。附图说明图1是本发明实施例提供的充电系统主视图;图2是本发明实施例提供的分支式分布图;图3是本发明实施例提供的对置式分布图;图4是本发明实施例提供的覆盖式分布图;图5是本发明实施例提供的谷电利用率比例图;图6是本发明实施例提供的车桩比例图;图7是本发明实施例提供的日均电价比例图;图8是本发明实施例提供的大工业各时段电价比例图;图9是本发明实施例提供的实际节省示意图;图10是本发明实施例提供的充电桩需求比例图;图11是本发明实施例提供的充电桩占地面积需求比例图。具体实施方式附图标记:1-主充电桩2-从充电桩3-充电枪。如图1及图2所示,本充电系统包括主充电桩1、从充电桩2及若干充电枪3,所述从充电桩2电性连接所述主充电桩1,若干所述充电枪3分别设置于所述主充电桩1及所述从充电桩2上,本发明采用将充电桩拆分成一个主充电桩、一个从充电,相互配合的方法,来扩大充电的面积,且充电桩不再独立分区建设,以减少占地面积,使得停车场中可以同时容纳更多的车辆进行充电,将充电区域与停车场紧密结合,提高效率。如图1及图3所示,所述充电系统还包括若干从充电桩2,本发明的主充电桩1还可以同时配合多个从充电桩2进行充电,若干所述从充电桩2电性连接同个所述主充电桩1,若干所述充电枪3分别连接若干所述从充电桩2,在电压允许的情况下,可以直接通过一个主充电桩1带动多个从充电桩2对车辆进行充电,本发明的充电系统只能允许主充电桩1或某个从充电桩2进行充电操作,当停车场规模较小,充电车辆较少,可以使用一个主充电桩1带动多个从充电桩2的模式进行充电,减小安装成本与占地面积,同时还能保证充电效率。如图1及图4所示,当本发明面对的停车场规模较大,充电车辆较多时,可以使用多个主充电桩1配合多个从充电桩2的模式进行充电,所述充电系统包括若干主充电桩1,当若干所述主充电桩1各电性连接一个所述从充电桩2时,若干所述主充电桩1数量等于若干所述从充电桩2,若干所述主充电桩1及若干所述从充电桩分别连接一个所述充电枪3;当若干所述主充电桩1分别电性连接一个或多个所述从充电桩2时,若干所述主充电桩1数量小于若干所述从充电桩2,若干所述主充电桩1及若干所述从充电桩分别连接一个所述充电枪3,通过设立多个主充电桩1与从充电桩2进行配合,可以实现同时对多辆汽车同时进行充电操作,保证充电效率。本发明通过调整主充电桩1及从充电桩2的位置关系,包括了以下三种排列方式:如图2所示,为分支式排列,奖所述主充电桩1及所述从充电桩2电性连接,所述主充电桩1及所述从充电桩2各自为其垂直方向上的车辆进行充电,这种排列方式适用于车辆按车道排列停场,单进单出模式的停车场,且车道之间具备建桩或建枪的隔离带。该布置形式主要针对于狭长型、通道型场站,根据车辆行驶通道进行分支布局,优点在于充电枪3覆盖范围较大,分支可根据位置扩展,优选的,还可以预留出一条车道,为即停即走的车辆进行电量补充。如图3所示,为对置式排列,所述主充电桩1及若干所述从充电桩2呈直线排列,所述主充电桩1及若干所述从充电桩2各自为其垂直方向上的汽车进行充电,该布置形式适用于大型综合场站,场站面积大,车辆停场可以排列式布局。其优势在于布点规范,充电有序,电路总线布局简单;为了适应更多不同的场合,和可以将所述主充电桩1及若干所述从充电桩2呈“l”型排列,以覆盖更广的充电面积,提高充电效率。如图4所示,为覆盖式排列,若干所述从充电桩2电性连接若干所述主充电桩1,所述主充电桩1及所述从充电桩2各自匹配一个停车位,适用于面积大、停场拥挤的场站。其优势在于可充分利用场站内的空余面积布局充电枪3,最大化解决场内车辆充电,较适合柔性夜间充电,通过柔性充电进一步提升充电效率,节省人工和谷期充电时间。在上述的几种排列方式中,为了减少电能在传动的过程中发生的损耗,降低充电成本,应当将主充电桩1设置于所述从充电桩2的中心位置。因为用电高峰期,充电成本较高,本发明可以等停车位停满之后,等待用电低谷期时统一集中充电,减少了充电成本,本发明中,还预留了即停即走车道,当车辆电量不足时,可以进入到即停即走车道中进行充电,充电完毕后离开,不影响其他车辆充电。本发明在深圳公交车上已经开始试验,纵观上述几种方案的成本控制,本发明在深圳全面电动化的进程中,每年可为深圳市带来间接经济效益至少20亿以上。本发明带来的技术革新,在深圳市乃至全国日后全面推进公交电动化的进程中都具有先驱之决定作用,不可替代,且不可或缺,具体效益入下表。表1溢出经济效益项目深圳巴士集团节约深圳市公交行业节约场站成本(万元)10000+25600+充电桩成本(万元)43000+110000+充电人工费(万元)4950+15000+车辆充电费(万元)17000+45000+合计(万元)64950+195600+按照传统充电模式,充电桩依墙而建,充电车辆轮流挪车充电,营运生产受充电安排和续航里程的制约,须在营运期间安排充电,对高峰期出车率、车辆发车间隔、营运服务质量,以及因夜间挪车充电所引发的安全隐患都带来极大的影响,对营运生产带来颠覆性的影响。按照传统充电模式,谷期利用率只能达到34%,因而在白天营运时间的充电时段比本发明的充电系统多2倍以上,对营运生产造成严重影响。如图5、图6、图7及图8所示,试验场站的谷电利用率达到97%,谷期充电效率达到70%左右,充电平均电价达0.46元/度,将传统充电模式桩车比1:3提升至1:6,并在实际运作中实现1:6.2的更优配比,谷期充电桩车比达到1:5.4,极大的提升了充电效率。对于谷电的高效利用足以反映出,本发明对传统营运生产给予了积极的服务支持。在此基础上,深圳巴士集团纯电动大巴日均行驶里程190公里,纯电动车辆的使用效率已达到常规大巴的93%,而最初投放时期的使用效率仅为60%。实现了对营运生产的保障,为公交行业全面电动化注入足够的信心,本发明与传统充电模式优劣比较如下表。表2优劣对比统充电模式电动车停车场的充电系统特性:运营生产迁就充电安排,车辆在运营期间,受强制充电制约,耗时耗能到充电桩进行充电,为运营带来较大影响,生产调度呈现被动状态。特性被颠覆:将运营放在首要位置,充电安排全力配合并服务于运营生产安排,因地制宜布局站场建设自主设计、规划布网,在保障运营生产的情况下,满足车辆就地充电需求,变被动为主动。停车场不能充分利用,夜间停车紧凑,车辆挪动困难,充电车数有限。无需夜间挪车,最大化利用场站面积,停车多少充电多少。运营时间不能充分利用,夜间充电车辆少导致白天车辆充电时间多,占用运营时间。白天补电时间少,利用运营平峰期补电,基本不干扰运营。谷电不能充分利用,夜间充电量少导致谷电利用率低,电费成本高。谷电时段全覆盖,平均电费大幅下降。以深圳巴士集团为例,利用“互联网+”、rf无线射频技术、定位技术,整合调度平台,内部实时监管,外部实时查询,可实现多领域(公交车、出租车、通勤旅游车、社会车辆等)、多网点(各充电站、网内充电桩、营运线路)精细化管理。总体说来,主要实现以下任务:一是实现“人车匹配”,对营运车辆实现有效调度,车辆排班、司机排班等运营指令通过平台发送和确认,尤其与充电指令的有效结合,既要满足对谷电利用的高效管控,又要满足营运生产对市民的服务承诺。二是实现“桩车匹配”,各种车辆通过信息平台,以手机app等方式快速就近查询充电站桩运营情况,减少车辆空驶里程,减少充电排队等待,提高充电设施使用效率。三是对新能源车辆和充电设施进行安全监管,平台对用户车辆信息、充电设施信息从安全监管层面进行全面掌握,车载动力电池异常、充电设施异常、充电异常等信息提前预警和处置。四是实现大数据统计分析功能,对所有用户车辆能耗、行驶路径、运行时间、故障频率等进行统计分析,为城市客运od调查和分析、新能源车辆技术改进,新能源车辆发展规划、设施优化布局等提供有效依据。营运智能化是为设施设备规模及网络化布局提出的管理要求,主要在于监管车辆、设施运行安全,发挥预警功能;实现人车匹配、桩车匹配,提高车辆、设施运行效率,达到精细化管理目标。如图9所示,本发明目前已被相关技术机构明确其技术可行性。从模型试验的进程和效果我们不难发现,网式快捷充电模式具备布建自主、营运保障、用电经济、充电高效四大特点,该模式具有较强的可复制性和可操作性。这是一个具有跨时代、里程碑意义的技术创新,它不但克服了公交场站资源严重短缺的瓶颈难题,更在充电桩建设、人工成本和阶梯电价等多方面受益颇丰。如图10及图11所示,以深圳巴士集团为例,按照原有运作模式,一个充电桩充电一台公交车,5717台公交车按1:3配比充电桩,需要充电桩1785个,截至2015年12月,深圳巴士集团仅有充电桩453个,光充电桩缺口就有1332个。按照相关部门安全规范折算,“5000㎡的公交场站可建设12个充电桩”,深圳巴士集团5717台公交车需寻租公交场站37万平米,按全市14000台公交车保守估计,公交行业在全市范围内需寻租场站资源97万平米。这个场站资源的稀缺数对于公交行业来说,对于一个高新发展的特区城市来说,完全是不可能实现的伪命题。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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