基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置及充放电系统的制作方法

[0001]
本发明属于电动汽车充电领域，具体为基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置。


背景技术：

[0002]
随着新能源汽车的大力发展，新能源汽车尤其是电动汽车越来越多，但是电动汽车的充电问题和里程焦虑一直是制约电动汽车发展的瓶颈，尤其在电动汽车长途使用过程中，充电不便利、充电时间长是电动汽车用户们面临的最大问题，这都极大的影响了电动汽车用户的体验度。而且，在电动汽车市场中，以小功率轿车和大功率大巴车为主流车型。充电站建设时需要考虑同时满足不同功率等级的车型。如果将所有充电桩按照大功率设计，小功率车使用时存在资源的浪费。同时在一些场景下，又存在安装空间受限，大功率充电桩的安装灵活性不足的问题。还有因为目前现有充电桩需要接入电网，而且是固定式的，因此存在着充电桩从电网拉线通电困难、以及受电力拉线和地理位置的限制，而且无法进行转场，实现灵活布置。
[0003]
另外，随着科技的快速发展，新能源汽车所能够存储的电量也正在不断的提高，因此，现有的新能源汽车已不再只是简单的交通工具，在需要的时候将新能源汽车当作一种移动储能设备来使用已成为一种趋势。如果可以通过设计与控制，将新能源电动汽车自身富余的电量或者通过谷期充电、峰期用电及卖电的方式，将电量再返回给电网或提供给其他需要补充电量的汽车，这样不但可以减轻电网的负担，也大大方便了其他亟需充电的用户，实现了用户和电网的双赢效果。


技术实现要素：

[0004]
为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置。
[0005]
本发明采取的技术方案之一是：一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置，其包括主体充电箱，充电枪和充放电监控模块，所述主体充电箱上设有充电枪插口，并且其内部安装有可充放电的储能电池模块，底部设有便于其移动的车轮，所述充电枪插口一端与功率单元相连接，另一端用于插入充电枪或者通过连接电缆连接其他充电装置。。
[0006]
进一步的，所述主体充电箱的前方设有可开合的箱门，并且箱门上设有开关锁和状态显示屏。
[0007]
进一步的，所述主体充电箱的两侧设有通风散热窗，所述通风散热窗采用百叶窗式结构。
[0008]
进一步的，所述主体充电箱的顶部分别设有状态指示灯和报警指示灯。
[0009]
进一步的，所述充电枪内部包括功率线与通信线。
[0010]
进一步的，所述充放电监控模块包括控制单元、计量收费单元、电量监测单元和无线通信单元，电量监测单元用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信
息发送至后台管理中心；充电枪充电时，计量收费单元通过无线通信单元与管理中心的收费系统连接，完成充电管理与收费。
[0011]
本发明采取的技术方案之二是：一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充电系统，包括主机和从机，所述主机和从机均采用上述方案一中所述的充电装置，并且主机和从机通过连接电缆和充电枪插口相互串联并接，，并接后的主机和从机将其功率通过主机的充电枪共同输出给负载。
[0012]
进一步的，所述主机上设有至少一把大功率充电枪和至少一把小功率充电枪。
[0013]
本发明采取的技术方案之三是：一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充放电系统，其包括方案一所述的充电装置，以及用户端和服务器端，所述充电装置的充放电监控模块包括充放电控制模块，计量计费模块，电量监测模块，无线通信模块和定位模块，其中：
[0014]
所述充放电控制模块，用于控制储能电池或电网向用户端的电动汽车进行充电，或者控制用户端的电动汽车向储能电池充电或电网供电；
[0015]
所述计量计费模块，用于计算储能电池或电网向用户端的电动汽车进行充电所消耗的电量以及用户需要支付的费用，或者用于计算用户端的电动汽车向储能电池进行充电或电网供电所消耗的电量以及通过卖电能获得的费用；
[0016]
所述电量监测模块，用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心的服务器端；
[0017]
所述无线通信模块，用于与用户端和服务器端进行通信连接；
[0018]
所述定位模块，用于获取充电装置所在的位置，并通过无线网络实时将位置信息发送至后台管理中心的服务器端；
[0019]
所述服务器端，一方面接收用户端的充电需求或电网的供电需求，并将充电价格反馈给需求用户，另一方面还用于向用户端发送买电需求，并将买电价格反馈给用户；
[0020]
所述用户端，一方面当其自身需要充电时，可以查看附近可用的充电装置以及该装置的剩余电量，另一方面当其自身电量充足，有卖电需求或收到服务器端发来的买电需求时，可以将其电量卖给可接受或者有需求的充电装置。
[0021]
进一步的，所述系统包括用户端充电模式和用户端放电模式，其中：
[0022]
所述用户端充电模式的运行方式为：当用户的电动汽车需要充电时，用户可以通过用户端的app查找附近可用的充电装置，并且查看每个充电装置的可用电量；若附近的充电装置的可用电量充足时，用户选择合适的充电桩给自己的电动汽车进行充电，在充电过程中，充电装置进行计量和计费，待充电完成后，用户在其用户端上进行费用结算；若用户附近的充电装置的可用电量不足时，用户可以向服务器端发送补充电量请求，服务器端收到用户的请求时，将补充电量的需求发送给附近其他的用户，收到需求的用户，根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果一段时间内，没有收到充电需求被接单的反馈，服务器端会在需求用户同意的前提下，提高卖电的电价再次发送补充电量的需求，直至有用户接单或在规定时间内仍无人接单的，停止需求发送；
[0023]
所述用户端放电模式的运行方式为：当用户收到服务器发送的充电需求时，用户根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果同意接单，则在接单后前往指定的充电装置处，将自身的电量补充给充电装置或直接卖给电网，同时充电装置进行计量和计费，在补充完成后，对用户进行费用结算。
[0024]
本发明的有益效果如下：
[0025]
本发明的充电装置通过设置多个可充放电的储能电池模块，解决了固定充电桩拉线通电困难、配电增容难题，其实现了灵活布点，转场方便，不受电力拉线和地理位置的限制，随时随地满足电动汽车充电的需求。而且需要充电时，还能利用分时电价，在晚间电价较低时给电池模块充电，进而提高投资效力和经济收益。
[0026]
本发明的充电系统通过主机和从机相互串联并接，可以满足大功率车的充电需求，解决了大功率充电桩的建设与安装等难题。
[0027]
本发明中的充放电系统，能够将新能源电动汽车自身富余的电量或者通过谷期充电、峰期用电及卖电的方式，将电量再返回给电网或提供给其他需要补充电量的汽车，这样不但可以减轻电网的负担，也大大方便了其他亟需充电的用户，实现了用户和电网的双赢效果。
附图说明
[0028]
图1是基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置的结构示意图；
[0029]
图2是基于移动储能电池的分布式电动汽车充电系统的结构示意图；
[0030]
图3是基于移动储能电池的分布式电动汽车充放电系统的结构示意图。
[0031]
图中标记为：1-主体充电箱，2-充电枪，3-充放电监控模块，4-箱门，5-电池模块，6-车轮，7-通风散热窗，8-状态指示灯，9-报警指示灯，10-开关锁，11-显示屏，12-充电枪插口，13-主机，14-从机。
具体实施方式
[0032]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
实施例一。
[0034]
如图1所示，一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充电装置，其包括主体充电箱1，充电枪2和充放电监控模块3，所述主体充电箱1上设有充电枪插口12，并且其内部安装有可充放电的储能电池模块，底部设有便于其移动的车轮6，所述充电枪插口12一端与功率单元相连接，另一端用于插入充电枪或者通过连接电缆连接其他充电装置。
[0035]
本实施例中，所述主体充电箱1的前方设有可开合的箱门4，并且箱门4上设有开关锁10和状态显示屏11。另外，为了加强散热，防止内部温度过高，在主体充电箱1的两侧设有通风散热窗7，通风散热窗7采用百叶窗式结构。同时，在主体充电箱1的顶部分别设有状态指示灯和报警指示灯，当时处于充电状态时，状态指示灯8亮，当电池电量不足时，报警指示灯9亮。
[0036]
本实施例中，所述充电枪2内部包括功率线与通信线。
[0037]
本实施例中，所述充放电监控模块3包括控制单元、计量收费单元、电量监测单元和无线通信单元，电量监测单元用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心；充电枪充电时，计量收费单元通过无线通信单元与管理中心
的收费系统连接，完成充电管理与收费。同时车主可利用手机及专用程序与管理中心交互信息确认车主身份及付款，通过后管理中心远程控制充电枪2及充电控制与计量收费模块为相应电动汽车充电。其中，充电枪2与计量收费单元可同时设置多个并与电池储能容量匹配，这样可用于对多辆电动汽车同时充电。
[0038]
实施例二。
[0039]
如图2，一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充电系统，其包括主机13和从机14，所述主机13和从机14均采用实施例一的充电装置，并且主机13和从机14通过充电枪2和充电枪插口12相互串联并接，并接后的主机13和从机14将其功率通过主机13的充电枪共同输出给负载。
[0040]
本实施例中，所述主机13上设有至少一把大功率充电枪和至少一把小功率充电枪，当需要给大功率车的充电时，使用大功率充电枪进行充电。
[0041]
实施例三。
[0042]
如图3所示，一种基于移动储能电池的分布式电动汽车充放电系统，其,包括实施例1中所述的充电装置，以及用户端和服务器端，所述充电装置的充放电监控模块包括充放电控制模块，计量计费模块，电量监测模块，无线通信模块和定位模块，其中：
[0043]
所述充放电控制模块，用于控制储能电池或电网向用户端的电动汽车进行充电，或者控制用户端的电动汽车向储能电池充电或电网供电；
[0044]
所述计量计费模块，用于计算储能电池或电网向用户端的电动汽车进行充电所消耗的电量以及用户需要支付的费用，或者用于计算用户端的电动汽车向储能电池进行充电或电网供电所消耗的电量以及通过卖电能获得的费用；
[0045]
所述电量监测模块，用于监测储能电池的剩余电量，并通过无线网络实时将监测信息发送至后台管理中心的服务器端；
[0046]
所述无线通信模块，用于与用户端和服务器端进行通信连接；
[0047]
所述定位模块，用于获取充电装置所在的位置，并通过无线网络实时将位置信息发送至后台管理中心的服务器端；
[0048]
所述服务器端，一方面接收用户端的充电需求或电网的供电需求，并将充电价格反馈给需求用户，另一方面还用于向用户端发送买电需求，并将买电价格反馈给用户；
[0049]
所述用户端，一方面当其自身需要充电时，可以查看附近可用的充电装置以及该装置的剩余电量，另一方面当其自身电量充足，有卖电需求或收到服务器端发来的买电需求时，可以将其电量卖给可接受或者有需求的充电装置。
[0050]
所述系统包括用户端充电模式和用户端放电模式，其中：
[0051]
所述用户端充电模式的运行方式为：当用户的电动汽车需要充电时，用户可以通过用户端的app查找附近可用的充电装置，并且查看每个充电装置的可用电量；若附近的充电装置的可用电量充足时，用户选择合适的充电桩给自己的电动汽车进行充电，在充电过程中，充电装置进行计量和计费，待充电完成后，用户在其用户端上进行费用结算；若用户附近的充电装置的可用电量不足时，用户可以向服务器端发送补充电量请求，服务器端收到用户的请求时，将补充电量的需求发送给附近其他的用户，收到需求的用户，根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果一段时间内，没有收到充电需求被接单的反馈，服务器端会在需求用户同意的前提下，提高卖电的电价再次发送补充电量的需求，直
至有用户接单或在规定时间内仍无人接单的，停止需求发送；
[0052]
所述用户端放电模式的运行方式为：当用户收到服务器发送的充电需求时，用户根据自身电量以及卖电的电价决定是否前往补充电量，如果同意接单，则在接单后前往指定的充电装置处，将自身的电量补充给充电装置或直接卖给电网，同时充电装置进行计量和计费，在补充完成后，对用户进行费用结算。
[0053]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
[0054]
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。