一种用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置的制作方法

本发明属于电动汽车技术领域，具体是涉及一种用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置。

背景技术：
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近些年，世界各国都在提倡节能环保，随着我国汽车销量的逐年增加，汽车的碳排放量也越来越高，汽车行业的研究重心也逐渐转向低碳领域，电动汽车相比较以汽油为动力的传统汽车，在环境保护和节约能源等方面显示着突出的优势。对于低碳环保的电动汽车，充电装置是不可或缺的，它能够将电网的电能向电动汽车车载蓄电池内转化，为电动汽车提供动力。

目前，电动汽车的充电技术主要有整车充电技术和电池组快速更换充电技术两种。整车充电技术类似于燃油汽车的加油站，充电桩就像加油站里的加油机，只需将充电桩上的电源插头连接在电动汽车上的插座就可以进行充电服务，一般的电动汽车蓄电池充电时间为2-6个小时，充电过程中车辆占用了大量的时间和场地，如果要缩短充电时间，则需采用快速充电技术，充电到电池能够满足车辆基本行驶需要即可，快充造成电池寿命极度衰减。电池组快速更换充电技术是通过直接更换电动汽车内的车载电池组来达到为电动汽车提供充电服务的目的，通常在几分钟内就能将更换新的电池，提高了电动汽车的方便性和快捷性，更换下来的电池组待接入地面供电装置进行统一充电，电池组快速更换充电技术具有流程简单易控、更换时间短等优势，现有的地面供电装置采用电网单独供电，需要电网的发电量大、负荷压力高、耗费的电力成本高、电池组充电时大电流容易对电网造成冲击，安全性低。

技术实现要素：
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为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置需要电网的发电量大、负荷压力高、耗费的电力成本高、电池组充电时大电流容易对电网造成冲击，安全性低，从而提出一种节能高效的用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置，包括：变电所、太阳能光伏发电系统、储能电池系统、更换站电网、配电柜、第一充电机组、第二充电机组、第三充电机组。

所述变电所通过变压器连接所述更换站电网的第一输入端，所述更换站电网的第一输出端通过配电柜连接所述第一充电机组。

所述太阳能光伏发电系统通过第一逆变器连接所述更换站电网的第二输入端，所述更换站电网的第二输出端通过配电柜连接所述第二充电机组。

所述储能电池系统通过第二逆变器连接所述更换站电网的第三输入端，所述更换站电网的第三输出端通过配电柜连接所述第三充电机组。

所述更换站电网的第四输出端通过电控柜连接所述储能电池系统。

作为上述技术方案的优选，所述变电所为10kV变电所，所述变压器将10kV电能转换为0.4kV电能提供给所述更电站电网的第一输入端。

作为上述技术方案的优选，所述变电所内设置两个供电电源，两个所述供电电源分别通过控制装置连接两台所述变压器。

作为上述技术方案的优选，所述太阳能光伏发电系统包括若干个太阳能光伏板，与所述太阳能光伏板连接的光伏方阵接线箱、与所述光伏方阵接线箱连接的直流控制柜，与所述直流控制柜连接的第一逆变器。

作为上述技术方案的优选，所述储能电池系统采用全钒液流储能电池系统。

作为上述技术方案的优选，所述全钒液流储能电池系统包括液流储能电池、电池管理系统、能量转换系统，监控系统，所述监控系统分别连接所述电池管理系统和所述能量转换系统，所述液流储能电池分别连接所述能量转换系统和所述电池管理系统，所述电池管理系统连接所述能量转换系统，所述能量转换系统连接更换站电网。

作为上述技术方案的优选，所述全钒液流储能电池系统采用定时、分段式充放电模式。

作为上述技术方案的优选，所述第一充电机组、所述第二充电机组、所述第三充电机组分别连接电动汽车电池组。

本发明的有益效果在于：其通过变电所、太阳能光伏发电系统、储能电池系统给更换站电网供电，并通过配电柜分别连接充电机组给电动汽车电池组进行充电，利用太阳能这种可再生的清洁能源，节约了能源、减少了污染排放，利用储能电池系统夜间电力低谷时间储备电量，白天切换到充电系统为电池组进行充电，大大降低了经营成本，融入了新能源和储能电池的应用，实现供电装置供电方式多样化，提高了供电稳定性，缓解了电动汽车充电时对电网的负荷压力，安全可靠，经济性好。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明一个实施例的用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置结构示意图；

图2为本发明一个实施例的太阳能光伏发电系统结构示意图；

图3为本发明一个实施例的储能电池系统结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明的用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置，包括：变电所、太阳能光伏发电系统、储能电池系统、更换站电网、配电柜、第一充电机组、第二充电机组、第三充电机组。

所述变电所通过变压器连接所述更换站电网的第一输入端，所述更换站电网的第一输出端通过配电柜连接所述第一充电机组。所述变电所为10kV变电所，所述变压器将10kV电能转换为0.4kV电能提供给所述更电站电网的第一输入端。所述变电所内设置两个供电电源，两个所述供电电源分别通过控制装置连接两台所述变压器，其中一个电源作为主电源，另外一个电源作为辅助电源，当主电源发生故障时，采用辅助电源作为临时供电设备，保证供电的可靠性。

所述太阳能光伏发电系统通过第一逆变器连接所述更换站电网的第二输入端，所述更换站电网的第二输出端通过配电柜连接所述第二充电机组。如图2所示，所述太阳能光伏发电系统包括若干个太阳能光伏板，与所述太阳能光伏板连接的光伏方阵接线箱、与所述光伏方阵接线箱连接的直流控制柜，与所述直流控制柜连接的第一逆变器，所述第一逆变器将电能发送到更换站电网中。

所述储能电池系统通过第二逆变器连接所述更换站电网的第三输入端，所述更换站电网的第三输出端通过配电柜连接所述第三充电机组，所述更换站电网的第四输出端通过电控柜连接所述储能电池系统。如图3所示，所述储能电池系统采用全钒液流储能电池系统。所述全钒液流储能电池系统包括液流储能电池、电池管理系统、能量转换系统，监控系统，所述监控系统分别连接所述电池管理系统和所述能量转换系统，所述液流储能电池分别连接所述能量转换系统和所述电池管理系统，所述电池管理系统连接所述能量转换系统，所述能量转换系统连接更换站电网。所述全钒液流储能电池系统采用定时、分段式充放电模式，即在夜间利用谷电为储能电池充电，每天22点到第二天8点利用更换站电网对储能电池进行充电，在白天为更换站电网提供电能，每天8点到22点进行放电。

所述第一充电机组、所述第二充电机组、所述第三充电机组分别连接电动汽车电池组，通过第一充电机组、第二充电机组、第三充电机组给电动汽车待充电电池组进行充电。

工作原理：

白天的时候，变电所通过变压器给更换站电网提供电能，并通过配电柜连接所述第一充电机组，给所述第一充电机组进行供电，太阳能光伏发电系统通过第一逆变器给更换站电网提供电能，并通过配电柜连接第二充电机组，给所述第二充电机组进行供电，储能电池系统通过第二逆变器给更换站电网提供电能，并通过配电柜连接第三充电机组，给所述第三充电机组进行供电。

夜晚的时候，将变电所传送到更换站电网的电能给储能电池系统进行充电，存储夜间价格低廉的电能。

紧急情况的时候及市电中断变电所无法给更换站电网提供电能，采用储能电池系统作为应急设备进行临时供电，提高了供电的可靠性。

本实施例所述的用于电动汽车电池组快速更换系统的供电装置，包括：变电所、太阳能光伏发电系统、储能电池系统、更换站电网、配电柜、第一充电机组、第二充电机组、第三充电机组。其通过变电所、太阳能光伏发电系统、储能电池系统给更换站电网供电，并通过配电柜分别连接充电机组给电动汽车电池组进行充电，利用太阳能这种可再生的清洁能源，节约了能源、减少了污染排放，利用储能电池系统夜间电力低谷时间储备电量，白天切换到充电系统为电池组进行充电，大大降低了经营成本，融入了新能源和储能电池的应用，实现供电装置供电方式多样化，提高了供电稳定性，缓解了电池组充电时对电网的负荷压力，安全可靠，经济性好。

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发明创造的保护范围之中。