专利名称：智能多模式电动汽车能量更换站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车的能源补给系统，特别涉及一种智能多模式电动汽车能量更换站。
背景技术：
现有技术中，更换电池和对电池直接充电是两种不同的能量更换方式。对电池直接进行充电比较经济，但即使是快速充电，有时也不能满足时效性的要求，而且快速充电对电池的损害很大；更换电池需要的时间非常短，目前日本开发的自动更换电池平台平均所需时间仅为59秒。此外，更换电池对电池的损害较小。但是，更换平台价格昂贵，导致更换电池需要付出较高的费用。因此，无论是使用哪一种单一的电动汽车能源补给系统都无法满足现代社会电动汽车的能源补给需求。
实用新型内容为此，本实用新型要解决的技术问题在于提出一种可以同时提供多种能量更换方式来满足消费者的不同需求的智能多模式电动汽车能量更换站。一种智能多模式电动汽车能量更换站，包括充电单元，用于实现对电动汽车的充电；电池更换单元，用于实现电动汽车的电池更换；功率隔离单元，用于将电网与连接所述充电单元和所述电池更换单元；控制单元，分别与所述充电单元、所述电池更换单元和所述功率隔离单元连接，用于实现电网通过所述功率隔离单元对所述充电单元和/或所述电池更换单元的功率输出的控制。上述的电动汽车能量更换站，还包括新能源单元，与电池更换单元和所述控制单元分别连接，用于实现新能源发电；其中，所述控制单元控制所述新能源单元向所述充电单元和/或所述电池更换单元的功率输出。上述的电动汽车能量更换站，所述充电单元包括慢速充电系统和快速充电系统； 所述控制单元控制所述慢速充电系统和所述快速充电系统，实现对电动汽车进行慢速充电和快速充电。上述的电动汽车能量更换站，所述新能源单元包括光伏太阳能发电系统和/或风力发电系统，所述控制单元控制所述光伏太阳能发电系统和/或风力发电系统的功率输
出ο上述的电动汽车能量更换站，所述电池更换单元包括电池堆栈系统，用于存放电池；电池更换平台，用于从所述电池堆栈系统处获取电池，实现对电池汽车进行电池进行自动更换。上述的电动汽车能量更换站，所述功率隔离单元包括第一双向交流-直流转换装置和与所述第一双向交流-直流转换装置连接的功率因数补偿装置；所述能量更换站内部采用直流母线构架；其中，所述控制单元控制所述双向交流-直流转换装置实现所述电网和所述直流母线间双向馈电。[0010]上述的电动汽车能量更换站，所述电池堆栈系统与所述直流母线间设有第二双向直流-直流转换装置，用于实现所述电池堆栈系统和所述直流母线间的双向馈电。上述的电动汽车能量更换站，所述电池堆栈系统还包括电池堆，用于通过削峰填谷来促进电网的供需平衡，且用于存储新能源单元产生的电能。本实用新型的优点在于1.电动汽车能量更换站包括充电单元和电池更换单元不但可以实现对电动汽车进行充电与可以实现对电动汽车进行电池的更换，具有多种能量更换方式来满足消费者的不同需求。2.通过同时设有快速充电系统和慢速充电系统，控制单元对快速充电和慢速充电进行控制，可以同时满足不同的充电需求。3.增设新能源单元，可以在一定程度上减轻了更换站对电网的绝对依赖。4.交流电网与能量更换站之间通过交流-直流双向转换装置连接，使得交流电网中的电能可以输入给能量更换站内部的直流母线，同时能量更换站内的直流母线也可以根据需要将富余的电能反馈给交流电网中，以此调节区域交流电网的供需平衡，有效减少了电能的浪费，同时对电网的供需平衡起到了很大的调节作用。5.所述电池堆栈系统优选为不但包括用于更换的电池，而且还包括电池堆，一方面可以通过削峰填谷来促进电网的供需平衡，另一方面使得新能源如风能，太阳能等产生的不确定性具有一定的可操作性。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。图1为智能多模式电动汽车能量更换站系统架构图；图2为图1中能量换站的一种优选实施方式架构具体实施方式
实施例1如图1所示的智能多模式电动汽车能量更换站，包括充电单元，用于实现对电动汽车的充电；电池更换单元，用于实现电动汽车的电池更换；功率隔离单元，用于将区域交流电网与连接所述充电单元和所述电池更换单元；控制单元，分别与所述充电单元、所述电池更换单元和所述功率隔离单元连接，用于实现电网通过所述功率隔离单元对所述充电单元和所述电池更换单元的功率输出的控制。所述电动汽车能量更换站，优选为还包括新能源单元，与电池更换单元和所述控制单元分别连接，用于实现新能源发电；其中，所述控制单元控制所述新能源单元向所述充电单元和所述电池更换单元的功率输出。如图2所示的充电单元优选为包括慢速充电系统和快速充电系统；所述控制单元控制所述慢速充电系统和所述快速充电系统，实现对电动汽车进行慢速充电和快速充 H1^ ο[0026]所述新能源单元优选为包括光伏太阳能发电系统和风力发电系统，所述控制单元 (此处未标出)控制所述光伏太阳能发电系统和风力发电系统的功率输出。所述电池更换单元优选为包括用于存放电池的电池堆栈系统；电池更换平台，用于从所述电池堆栈系统处获取电池，实现对电池汽车进行电池进行自动更换；所述电池堆栈系统优选为不但包括用于更换的电池，而且还包括电池堆，一方面可以通过削峰填谷来促进电网的供需平衡，另一方面使得新能源如风能，太阳能等产生的不确定性具有一定的可操作性。所述功率隔离单元包括双向交流-直流转换装置和与所述双向交流-直流转换装置连接的功率因数补偿装置；所述能量更换站内部采用直流母线构架；其中，所述控制单元控制所述双向交流-直流转换装置(AC-DC转换装置)实现所述区域交流电网和所述直流母线间双向馈电，从而实现交流电网与能量更换站间的能量交换。所述电池堆栈系统与所述直流母线间优选为同样设有双向直流-直流转换装置 (DC-DC转换装置)，用于实现所述电池堆栈系统和所述直流母线间的双向馈电。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以根据设备的大小不同做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种智能多模式电动汽车能量更换站，其特征在于包括 充电单元，用于实现对电动汽车的充电；电池更换单元，用于实现电动汽车的电池更换； 功率隔离单元，用于将电网与连接所述充电单元和所述电池更换单元； 控制单元，分别与所述充电单元、所述电池更换单元和所述功率隔离单元连接，用于实现电网通过所述功率隔离单元对所述充电单元和/或所述电池更换单元的功率输出的控制。
2.根据权利要求1所述的电动汽车能量更换站，其特征在于还包括新能源单元，与电池更换单元和所述控制单元分别连接，用于实现新能源发电； 其中，所述控制单元控制所述新能源单元向所述充电单元和/或所述电池更换单元的功率输出。
3.根据权利要求2所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述充电单元包括 慢速充电系统和快速充电系统；所述控制单元控制所述慢速充电系统和所述快速充电系统，实现对电动汽车进行慢速充电和快速充电。
4.根据权利要求3所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述新能源单元包括光伏太阳能发电系统和/或风力发电系统，所述控制单元控制所述光伏太阳能发电系统和/或风力发电系统的功率输出。
5.根据权利要求4所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述电池更换单元包括 电池堆栈系统，用于存放电池；电池更换平台，用于从所述电池堆栈系统处获取电池，实现对电池汽车进行电池进行自动更换。
6.根据权利要求1-5任一所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述功率隔离单元包括第一双向交流-直流转换装置和与所述第一双向交流-直流转换装置连接的功率因数补偿装置；所述能量更换站内部采用直流母线构架；其中，所述控制单元控制所述双向交流-直流转换装置实现所述电网和所述直流母线间双向馈电。
7.根据权利要求5所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述功率隔离单元包括第一双向交流-直流转换装置和与所述第一双向交流-直流转换装置连接的功率因数补偿装置；所述能量更换站内部采用直流母线构架；其中，所述控制单元控制所述双向交流-直流转换装置实现所述电网和所述直流母线间双向馈电；所述电池堆栈系统与所述直流母线间设有第二双向直流-直流转换装置，用于实现所述电池堆栈系统和所述直流母线间的双向馈电。
8.根据权利要求7所述的电动汽车能量更换站，其特征在于所述电池堆栈系统还包括电池堆，用于通过削峰填谷来促进电网的供需平衡，且用于存储新能源单元产生的电能。
专利摘要本实用新型公开了一种智能多模式电动汽车能量更换站，包括充电单元，用于实现对电动汽车的充电；电池更换单元，用于实现电动汽车的电池更换；功率隔离单元，用于将电网与连接所述充电单元和所述电池更换单元；控制单元，分别与所述充电单元、所述电池更换单元和所述功率隔离单元连接，用于实现电网通过所述功率隔离单元对所述充电单元和/或所述电池更换单元的功率输出的控制。具有多种能量更换方式来满足消费者的不同需求。
文档编号H02J7/02GK202268732SQ20112035478
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者徐国卿, 武渊源, 薛红红, 蹇林旎 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院