專利名稱：集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動汽車充電能源領(lǐng)域，特別涉及一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的進步，汽車的數(shù)量在迅速增加，與此同時，石油的消耗量也在迅速增大，由此帶來能源短缺、環(huán)境污染、油價上漲等一系列問題。發(fā)展電動汽車，使用清潔能源， 能夠有效緩解能源短缺及環(huán)境污染等問題，因此國家在大力提倡、推廣電動汽車。而推廣電動汽車的一個重要瓶頸就是充電問題，為此國家計劃修建電動汽車充電站，并在一些重要城市開展試點工作。在城市建設(shè)充電站所面臨的主要問題有占地面積、施工周期、電網(wǎng)擴容以及充電站對電網(wǎng)造成的污染。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，它利用 AFE將交流電變換為直流電，為多臺充電機提供直流電源；充電屋整體安裝，現(xiàn)場施工量小，并具有防水、防火、防風(fēng)沙的特點。本實用新型中所采用的AFE的主要技術(shù)特點如下1、AFE采用IGBT功率元件，主電路結(jié)構(gòu)與變頻器相同，可以將交流電轉(zhuǎn)化為直流電給變頻器使用，也可以將直流電轉(zhuǎn)化為交流電回饋電網(wǎng)，所以可以將多臺變頻器的直流母線并聯(lián)到AFE的直流輸出端，使普通的變頻器轉(zhuǎn)化為四象限運行變頻器；2、由于各個變頻器的工況不同，有的變頻器處于制動狀態(tài)，有的變頻器處于牽引狀態(tài)，因此共用直流母線后，可以使電能在不同變頻器之間交換，用不完的能量還可以回饋電網(wǎng)，這樣大大降低了元器件損耗，提高了效率，可以起到明顯的節(jié)能效果；3、同時，AFE交流輸入端的功率因數(shù)可達0. 99，電流諧波含量低于3%，對電網(wǎng)不造成任何污染，也就不需要再使用無功補償和濾波裝置，大大簡化了供配電系統(tǒng)的設(shè)計，降低了成本。本實用新型的技術(shù)方案是一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于將在傳動領(lǐng)域中使用的 AFE應(yīng)用于充電屋，充電屋包括撬裝屋體、供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)；直流電度表、 空調(diào)室內(nèi)機、溫控器、溫濕度表、加熱器、照明設(shè)施；其中，所述的供配電系統(tǒng)，它包括固體環(huán)網(wǎng)柜、低壓配電柜、變壓器、計量計費裝置、AFE 和諧波監(jiān)測設(shè)備；所述的低壓配電柜給AFE輸入交流電，AFE將交流電變換為直流電，通過直流母線，直接給各個充電機提供直流電源；本實用新型可將太陽能發(fā)電用的DC/DC變換器直接連接到AFE的直流母線上，無需使用并網(wǎng)逆變器就可以將太陽能電池板產(chǎn)生的電能送入電網(wǎng)；所述的充電系統(tǒng)，它包括充電樁、高壓計費電度表、充電機、用戶界面；在所述的充電系統(tǒng)中，采用直流-直流(DC/DC)類型的充電機，也可以采用交流-直流(AC/DC)類型的充電機，充電機前端無需有電抗器；所述的監(jiān)控系統(tǒng)，它包括配電監(jiān)控、充電監(jiān)控、消防報警、視頻監(jiān)視裝置。充電屋不需要安裝無功補償及濾波器，就可使干式變壓器低壓側(cè)的電流諧波含量小于5%，功率因數(shù)大于0. 95。一種撬裝式電動汽車充電屋，在高壓室中設(shè)置有固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜；在變壓器室中設(shè)置有干式變壓器；在低壓配電室中設(shè)置有低壓開關(guān)柜、監(jiān)控柜、AFE、充電機；在撬裝充電屋底部設(shè)有吊裝掛點；且在撬裝充電屋底部還設(shè)有接地銅排；在變壓器室的上方是空調(diào)室外機室；在空調(diào)室外機室中設(shè)置有空調(diào)室外機；在撬裝充電屋外墻上設(shè)有進出線孔。其中，所述的撬裝屋體的主體為鋼骨架，外部采用全金屬結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，骨架強度高，防護性能好；骨架全部采用焊接鋼結(jié)構(gòu)，保證安全吊裝和拖動，并設(shè)有起吊標識和重心標識；在屋體內(nèi)骨架中填充巖棉，增強了房間的保溫性能；所述的撬裝屋體的底部設(shè)有電纜夾層；屋體可整體從底部吊裝；所述的撬裝屋體的底座，主縱梁及橫梁采用工字鋼，邊框采用槽鋼，骨架四角立柱采用方管立柱，頂棚邊框采用槽鋼制作，中間支撐采用扁鐵型材；底層采用熱軋鋼板段焊， 中間層采用巖棉填充保溫；所述的撬裝屋體的底座外表全部做防腐處理；并做防水設(shè)計，直接戶外使用；-30°C +50°C的環(huán)境下正常運行；所述的撬裝屋體的殼體底座四周有接地母排；所述的撬裝屋體的墻體，外墻采用冷壓瓦楞板、或采用平鋼板滿焊并與鋼骨架焊接；內(nèi)墻采用巖棉填充保溫，內(nèi)裝飾板為拉絲面板；所述的撬裝屋體的房頂，采用鋼板作外層，房頂設(shè)計帶有一定的坡度，并在房頂四周設(shè)有排水槽，從四個角的立柱處定向排水；所述的撬裝屋體的電纜進出線孔均布在屋體兩側(cè)或一側(cè)，采用防火電纜密封件， 具有防腐、防火、防沙、防震、防漏、保溫等功能，內(nèi)部配置空調(diào)；所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有溫度檢測控制器，對房內(nèi)的溫度進行有效監(jiān)控；所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有煙霧檢測器，對房內(nèi)的煙霧進行有效監(jiān)測和報警；所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有足夠亮度的照明燈具，并設(shè)有應(yīng)急照明燈；在所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有防盜門；并在防盜門上設(shè)有逃生鎖；在所述的撬裝屋體外墻上設(shè)有外掛折疊爬梯，便于清理屋頂?shù)亩逊e物；在高壓室與低壓室之間設(shè)有一個小門，操作人員可從低壓室進入高壓室。本實用新型撬裝式電動汽車充電屋，可使用太陽能、風(fēng)能等新能源。本實用新型的優(yōu)點在于集中整流，分散直流供電采用AFE進行整流，將交流電變換成直流電后，為多臺充電機直接提供直流電源；使用撬裝房體，體積小，防護等級高； 整體現(xiàn)場安裝，方便快捷；便于運輸；施工時間短；功率因數(shù)高、電流諧波含量低，不影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量；可以將太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電能接入直流母線；屋體防水、防火、防風(fēng)沙。
圖1為本實用新型直流供電撬裝式電動汽車充電屋的系統(tǒng)方框圖；圖2為集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋的結(jié)構(gòu)平面圖；圖3為集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋的三維效果圖；圖4為集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋的電氣線路圖。圖中標號為1-高壓室；2-變壓器室；3-低壓室；4-空調(diào)室外機室；5-低壓室與高壓室之間的小門；6-固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜；7-AFE ；81-低壓開關(guān)柜；82-低壓開關(guān)柜；10-監(jiān)控柜；111-充電機；112-充電機；13-空調(diào)室外機；14-爬梯；151-吊裝掛點1 ；152-吊裝掛點2 ；153-吊裝掛點3 ；154-吊裝掛點4 ；16-接地銅排；17-電纜進出線；18-干式變壓器；19-空調(diào)室內(nèi)機；
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型主要由三部分組成供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。其中，供配電系統(tǒng)中的設(shè)備包括固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜、低壓配電柜、變壓器、計量計費裝置、AFE 和諧波監(jiān)測設(shè)備；充電系統(tǒng)中的設(shè)備包括充電樁、充電機、計費系統(tǒng)、用戶界面；監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備包括配電監(jiān)控、充電監(jiān)控、消防報警、視頻監(jiān)測裝置。上述設(shè)備都安裝在本發(fā)明撬裝式電動汽車充電屋內(nèi)，平面布置如圖2所示；本實用新型的三維立體圖如圖3所示。在高壓室1中設(shè)置有固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜6 ；在變壓器室2 中設(shè)置有干式變壓器18 ；在低壓室3中設(shè)置有低壓開關(guān)柜81、低壓開關(guān)柜82、監(jiān)控柜10， AFE7、充電機112、充電機111 ；在撬裝充電屋底部設(shè)有四個吊裝掛點151、152、153、154 ；且在撬裝充電屋底部還設(shè)有四個接地銅排16 ；在變壓器室2的上方是空調(diào)室外機室4 ；在空調(diào)室外機室4中設(shè)置有空調(diào)室外機13 ；在撬裝充電屋外墻上設(shè)有外掛折疊爬梯14 ；在撬裝充電屋外墻上設(shè)有進出線孔17。本實用新型中主要設(shè)備的電氣連接關(guān)系如圖4所示。中壓電網(wǎng)的IOkV電纜連接到高壓室1的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜6中；再從固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜6連接到位于變壓器室2中的干式變壓器18 ；經(jīng)過干式變壓器18的降壓后，輸出380V電壓，連接到低壓開關(guān)柜81中；從低壓開關(guān)柜81、82輸出的380V電源連接到AFE7 ；AFE7將交流電集中整流為直流電，送入低壓開關(guān)柜82中；固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜6、干式變壓器18起到變電作用；低壓開關(guān)柜81、82起到配電作用；直流電在低壓開關(guān)柜82中經(jīng)過分配后，給用電設(shè)備直接提供直流電源使用，主要的用電設(shè)備有充電機111、112 ；還可以再擴展連接其他充電機以及儲能電池柜、太陽能發(fā)電設(shè)備等用電設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于它包括撬裝屋體、供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)；直流電度表、空調(diào)室內(nèi)機、溫控器、溫濕度表、加熱器、照明設(shè)施； 其中，所述的供配電系統(tǒng)，它包括固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜、低壓配電柜、變壓器、計量計費裝置、AFE 和諧波監(jiān)測設(shè)備；所述的低壓配電柜給AFE輸入交流電；AFE將交流電變換為直流電，通過直流母線，直接給各個充電機提供直流電源；所述的充電系統(tǒng)，它包括充電樁、高壓計費電度表、充電機、用戶界面；在所述的充電系統(tǒng)中，采用DC/DC類型的充電機；或采用AC/DC類型的充電機；所述的監(jiān)控系統(tǒng)，它包括配電監(jiān)控、充電監(jiān)控、消防報警、視頻監(jiān)視裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于在AFE 的直流母線上直接連接有太陽能發(fā)電用的DC/DC變換器。
3.一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于在高壓室中設(shè)有固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜；在變壓器室中設(shè)有干式變壓器；在低壓配電室中設(shè)有低壓開關(guān)柜、監(jiān)控柜，AFE、充電機；在撬裝充電屋底部設(shè)有吊裝掛點；且在撬裝充電屋底部設(shè)有接地銅排；在變壓器室的上方設(shè)置空調(diào)室外機室；在空調(diào)室外機室中設(shè)有空調(diào)室外機；在撬裝充電屋外墻上設(shè)有進出線孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體的主體為鋼骨架，外部采用全金屬結(jié)構(gòu)；骨架全部采用焊接鋼結(jié)構(gòu)；在屋體內(nèi)骨架中填充巖棉；所述的撬裝屋體的底部設(shè)有電纜夾層；屋體可整體從底部吊裝；所述的撬裝屋體的底座，主縱梁及橫梁采用工字鋼，邊框采用槽鋼，骨架四角立柱采用方管立柱，頂棚邊框采用槽鋼制作，中間支撐采用扁鐵型材；底層采用熱軋鋼板段焊，中間層采用巖棉填充保溫；在所述的撬裝屋體的殼體底座設(shè)有接地母排。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體的底座外表做防腐處理；并做防水設(shè)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體的墻體，外墻采用冷壓瓦楞板、或采用平鋼板并與鋼骨架焊接；內(nèi)墻采用巖棉填充保溫；所述的撬裝屋體的房頂，采用鋼板作外層，房頂設(shè)有一定的坡度，并在房頂四周設(shè)有排水槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體的電纜進出線孔均布在屋體兩側(cè)或一側(cè)，采用防腐、防火、防沙、防震、防漏、 保溫的電纜密封件；內(nèi)部配置空調(diào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有溫度檢測控制器；所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有煙霧檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，其特征在于所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有照明燈具，并設(shè)有應(yīng)急照明燈；在所述的撬裝屋體外墻上設(shè)有外掛折疊爬梯；在所述的撬裝屋體內(nèi)設(shè)有防盜門；并在防盜門上設(shè)有逃生鎖；在高壓室與低壓室之間設(shè)有一個小門。
專利摘要一種集中直流供電撬裝式電動汽車充電屋，它包括撬裝屋體、供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)；直流電度表、空調(diào)室內(nèi)機、溫控器、溫濕度表、加熱器、照明設(shè)施；其中，供配電系統(tǒng)包括固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜、低壓配電柜、變壓器、計量計費裝置、AFE和諧波監(jiān)測設(shè)備；低壓配電柜給AFE輸入交流電；AFE將交流電變換為直流電，通過直流母線，直接給各個充電機提供直流電源；充電系統(tǒng)包括充電樁、高壓計費電度表、充電機、用戶界面；在所述的充電系統(tǒng)中，采用DC/DC類型的充電機；或采用AC/DC類型的充電機；監(jiān)控系統(tǒng)包括配電監(jiān)控、充電監(jiān)控、消防報警、視頻監(jiān)視裝置。本實用新型可為多臺充電機直接提供直流電源；整體現(xiàn)場安裝，便于運輸；屋體防水、防火、防風(fēng)沙。
文檔編號H02J7/02GK202034813SQ20102056267
公開日2011年11月9日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者于勝濤, 孫卓, 趙嵐 申請人:北京中石化首科新能源科技有限公司, 北京欣博通能科傳動技術(shù)股份有限公司