[發明專利]用于電動車的充電系統及其充電方法

在審

• 申請號: 201710840791.2
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107742906A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 袁茂銀;蘇艷波
• 申請（專利權）人: 湖南國奧電力設備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34;H02J7/35;H02J9/06;B60L11/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 熊嫻,馮子玲

技術領域

本發明主要涉及電動車技術領域，特指一種用于電動車的充電系統及其充電方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅猛發展，交通工具也有很大的改善，作為近幾年新發展起來的新型交通工具--電動車，有輕便、環保、經濟等很多其它交通工具所不具備的優點，同時隨著中國城市路建、路況的日新完善，效率更好經濟實用的電動車代替傳統自行車或者汽車也已是一個不可逆轉的市場需求趨勢。而在當下，正開始走向成熟成形的電動車行業，其投資規模可大可小，投資鏈條可長可短，其生產及配套、區域經銷、店面銷售、售后有償服務等，均呈現出極高的市場價值，電動車因其充電過程的漫長，每次出行都需要估算電池充電容量與行駛路程，經常因電池容量不足而給日常使用帶來諸多不便。故作為清潔能源交通工具的后勤措施，電動車充電站已有代替汽車加油站成為城市內主要基礎設施的趨勢。

據了解，充電站基本結構由初級一次側充電機(為再生儲能蓄電池充電)、儲能蓄電池、次級二次側快速充電機(為電動車充電)、再生蓄電池檢修機、計費控制系統，線纜配電系統和機房組成。此外，充電站的工作原理為：平時(夜間優先)電網電力通過初級一次側充電機向再生蓄電池進行儲能充電，由于儲能充電時沒有時間要求，因而可用小電流慢速充電，充電電流可根據蓄電池電量自動安排充電時間，最大程度的使用夜間低谷電力。當需要為電動車充電時，根據電動車的允許最大充電電流和電壓，通過次級二次側快速充電機向電動車進行快速充電，由于充電過程是從儲能蓄電池向電動車“倒壓”，而不是直接取自電網，因而對電網沒有任何干擾(如果直接從電網高功率取電，會嚴重干擾電網，不僅影響其它用戶，而且威脅電網設備)。充電站可安裝于公共停電場、大型購物中心、可停車的路邊地、高速路服務區、居住小區、單位、寫字樓等任意允許供電的地點。但是以上充電系統僅僅考慮的為電動車進行快速充電，而在電網負載較大時易導致電動車充電時供電不足，同時進一步加劇了電網波動，形成惡性循環。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、適用不同充電負載，提高充電精度的用于電動車的充電系統，并相應提供一種操作簡便的用于電動車的充電方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種用于電動車的充電系統，包括控制單元、清潔能源單元、儲能單元和充電單元，所述充電單元分別與市電、清潔能源單元和儲能單元相連，用于接收市電、清潔能源單元和儲能單元的電能并向電動車進行充電；所述儲能單元分別與市電和清潔能源單元相連，用于接收市電和清潔能源單元的電能進行儲存；所述控制單元與清潔能源單元、儲能單元和充電單元均相連，用于控制各單元之間的電能流動；所述充電單元包括一個以上充電組件和儲能模塊，各充電組件之間通訊連接，各儲能模塊之間相互連接。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述充電組件包括充電管理模塊和充電樁，所述充電管理模塊與充電樁相連，用于控制充電樁對電動車進行充電。

所述充電樁包括直流充電樁和交流充電樁。

所述清潔能源單元為光伏發電、生物能發電、風力發電、水力發電、地熱能發電或海潮發電；當所述清潔能源單元為光伏發電時，所述光伏發電面板安裝于電動車雨棚上。

還包括三個相互并聯的回路，分別連接至市電、儲能單元和清潔能源單元，三個并聯回路之間均設置有開關，三個回路并聯后共同與充電單元相連。

所述市電回路中設置有第一開關，儲能單元回路中串聯有第二開關；清潔能源單元回路中串聯有第三開關；所述市電回路與儲能單元回路中間設有第四開關，所述儲能單元回路與清潔能源單元回路中間設有第五開關；通過五個開關的開關實現電能的流動。

本發明還公開了一種基于如上所述的用于電動車的充電系統的充電方法，所述市電、清潔能源單元、儲能單元與充電單元之間能量流動方式包括：市電正常為公用設備供電，由儲能單元和清潔能源單元和儲能單元共同為充電單元供電；市電正常為公用設備供電，儲能單元為閑置狀態，由清潔能源單元為充電單元充電；市電正常為公用設備供電，充電單元為閑置狀態，由清潔能源單元為儲能單元充電；市電正常為公用設備供電，同時為儲能單元充電，清潔能源單元為充電單元充電；市電正常為公用設備供電，同時和清潔能源單元一起為充電單元充電；市電正常為公用設備供電，同時儲能單元和清潔能源單元為部分公用設備供電，充電單元處于閑置狀態；市電正常為公用設備供電，同時和清潔能源單元一起為儲能單元充電，充電單元閑置。

作為上述技術方案的進一步改進：