專(zhuān)利名稱(chēng)：擁有替代能源和儲(chǔ)能裝置的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種給電動(dòng)車(chē)蓄電池充電的裝置。
背景技術(shù)：
隨著油價(jià)的上漲和對(duì)全球氣候變暖的憂(yōu)慮，在交通中運(yùn)用替代能源和其他形式的 能量消耗機(jī)制的需求變得越來(lái)越多。對(duì)個(gè)人消費(fèi)者，最大的問(wèn)題在于日常交通中汽車(chē)汽油 費(fèi)用的上漲。在某種程度上，由于新興工業(yè)化國(guó)家的大量石油需求，與老牌工業(yè)化國(guó)家在稀 缺燃料資源上形成競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致石油產(chǎn)品價(jià)格的全球化上漲，財(cái)務(wù)的壓力也隨之增大。許多主 要的汽車(chē)生產(chǎn)廠家(如福特、豐田、本田和通用)都有在不久的將來(lái)推出插電式混合動(dòng)力或 者全電力機(jī)動(dòng)車(chē)的計(jì)劃。在接下來(lái)兩年內(nèi)，將有大量下一代插電式混合動(dòng)力車(chē)和全動(dòng)力機(jī) 動(dòng)車(chē)進(jìn)入市場(chǎng)，消費(fèi)者能夠有效的減少使用內(nèi)燃機(jī)的需求和花費(fèi)，在同時(shí)也減少了溫室氣 體的排放。根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)，一輛與具有與內(nèi)燃機(jī)相似質(zhì)量和性能的電動(dòng)車(chē)，在中等距離車(chē)程 上電力消耗的典型值是至少lOOkWH。許多車(chē)輛的再充電設(shè)施已經(jīng)或者正在研制中。特別是路邊的充電設(shè)施，司機(jī)可以 將車(chē)停在臨近具有連接車(chē)輛和充電設(shè)備的線(xiàn)纜的充電設(shè)施的路邊，當(dāng)車(chē)輛在充電時(shí)可以離 開(kāi)車(chē)輛一段時(shí)間，最后使用借記卡/信用卡結(jié)賬。盡管這種商用模式看起來(lái)簡(jiǎn)單易做，實(shí)質(zhì) 上缺乏基本的安全保障，因?yàn)檫B接車(chē)輛的線(xiàn)纜負(fù)載有非常高的電壓(120伏或者240伏)。 而且，在公共場(chǎng)合對(duì)車(chē)輛蓄電池充電是需要非常謹(jǐn)慎的，因?yàn)樾铍姵睾瓦B接點(diǎn)的偶發(fā)性事 故會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱或者起火。隨著插電式混合動(dòng)力和全電力電動(dòng)車(chē)的數(shù)量激增，可以預(yù)見(jiàn)電動(dòng)車(chē)充電站(類(lèi)似 于加油站)將會(huì)越來(lái)越多。盡管如此，對(duì)電動(dòng)車(chē)充電的商務(wù)活動(dòng)從根本上不同于給內(nèi)燃機(jī) 加油，由于一個(gè)不可改變的事實(shí)給一個(gè)適中大小的電動(dòng)車(chē)蓄電池充電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于汽車(chē) 的加油過(guò)程。在加油站，待加油車(chē)輛按順序一個(gè)接一個(gè)在加油泵后面排隊(duì)，直到在加油的車(chē) 的汽油達(dá)到司機(jī)要求的容量，付款后才駛離加油站，緊接著后面排隊(duì)的車(chē)才能夠開(kāi)始加油。 這種運(yùn)行模式被稱(chēng)著串行隊(duì)列，主要取決于相對(duì)快速的加油和付賬過(guò)程。由于蓄電池充電會(huì)花費(fèi)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，且充電時(shí)間會(huì)隨著蓄電池的大小和放電 狀態(tài)而變化，占主導(dǎo)地位的加油站串行系統(tǒng)必須被多輛車(chē)同時(shí)加油系統(tǒng)所取代。這種在服 務(wù)模式上的改變，反過(guò)來(lái)會(huì)導(dǎo)致一系列新的問(wèn)題，包括更大的停車(chē)空間和電動(dòng)車(chē)充電安全， 更重要的是本地電力的負(fù)載問(wèn)題。因此，為了解決由相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的充電過(guò)程，建立一個(gè)適用的安全的商用充電系統(tǒng) 顯得尤為重要。另外，當(dāng)民用電網(wǎng)系統(tǒng)在同時(shí)為多輛電動(dòng)車(chē)充電時(shí)，為了避免電流高需求， 本系統(tǒng)可以減輕民用電網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)載。同樣地，從本地或者路邊的可替代能源中獲得輔助 電力，可以不再依賴(lài)民用電網(wǎng)系統(tǒng)的傳輸限制?？赡艿目商娲娏Y源，包括太陽(yáng)能電池 板、風(fēng)力發(fā)電、提取垃圾熱量的熱電聯(lián)供裝置和其他產(chǎn)生和儲(chǔ)存能量的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)不再依賴(lài)本地電 網(wǎng)的傳輸限制，并且可以從可替代能源中獲得輔助電力。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種擁有替代能源和儲(chǔ)能裝置的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，包括多個(gè)充電輸出接口，用于與電動(dòng)車(chē)蓄電池相連接；智能充電工具，用于傳輸電力至所述多個(gè)充電輸出接口上，監(jiān)視所述多個(gè)充電輸 出接口以確定與任何充電輸出接口連接的電動(dòng)車(chē)的相關(guān)消費(fèi)者數(shù)據(jù)；收銀設(shè)備，接收所述消費(fèi)者數(shù)據(jù)，通過(guò)所述多個(gè)充電輸出接口形成一個(gè)充電服務(wù) 賬單，以便使消費(fèi)者在電動(dòng)車(chē)完成充電服務(wù)后通過(guò)借記卡/信用卡/現(xiàn)金付賬；電源，通過(guò)連接所述智能充電工具到所述多個(gè)輸出接口以傳輸電力到電動(dòng)車(chē)充電 蓄電池上。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述多個(gè)充電輸出接口呈陣列排列。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源連接到民用電網(wǎng)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)還包括第一能量?jī)?chǔ)存裝置，從所 述民用電網(wǎng)接收能量并儲(chǔ)存。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源還連接到以下至少一種可替代能源太陽(yáng)能光伏 電池、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、熱電聯(lián)供裝置，太陽(yáng)能收集器和蒸汽機(jī)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)還包括第二能量?jī)?chǔ)存裝置，從所 述至少一種可替代能源接收能量并儲(chǔ)存。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)還包括負(fù)載中心，連接所述第一 能量?jī)?chǔ)存裝置和第二能量?jī)?chǔ)存裝置，所述智能充電工具，及所述至少一種可替代能源和所 述民用電網(wǎng)，用于控制電流，向所述第一能量?jī)?chǔ)存裝置和第二能量?jī)?chǔ)存裝置儲(chǔ)存能量，向電 動(dòng)車(chē)蓄電池充電。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)還包括有物理障礙的安全防線(xiàn)和 CCTV檢測(cè)或者監(jiān)控。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述收銀設(shè)備連接充電點(diǎn)周邊的商家收銀系統(tǒng)，消費(fèi)者直 接在商家的收銀系統(tǒng)上付賬。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)從可替代能源中獲得輔助電力，可以不再依賴(lài)民 用電網(wǎng)系統(tǒng)的傳輸限制，減輕了民用電網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)載。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。本實(shí)用新型專(zhuān)利主要包括為駕駛?cè)藛T提供充電服務(wù)的系統(tǒng)，用戶(hù)的電動(dòng)車(chē)可以是 全電力也可以是插電式混合電力。[0026]參照?qǐng)D1，充電系統(tǒng)11包括負(fù)載中心12，智能充電工具17，收銀設(shè)備18，充電輸 出接口 16。負(fù)載中心12能夠從多個(gè)能源源頭聚焦能量再將能量反饋給充電點(diǎn)13。在充電點(diǎn) 13處有多個(gè)電動(dòng)車(chē)14可以連接到充電輸出接口 16上。充電輸出接口 16更多的為停留在 充電點(diǎn)13處的多個(gè)停車(chē)位服務(wù)，并連接到智能充電工具17上，智能充電工具17能夠追蹤 識(shí)別連接到系統(tǒng)的電動(dòng)車(chē)14。比如電力傳輸量、充電時(shí)間、充電狀態(tài)等等數(shù)據(jù)和對(duì)充電服務(wù) 付賬的借記卡/信用卡/現(xiàn)金信息。交易數(shù)據(jù)送入收銀設(shè)備18，收銀設(shè)備18可能包括借記 卡/信用卡刷卡機(jī)、服務(wù)員或者其他的一些設(shè)備。充電系統(tǒng)11還包括功率變流器23和能量?jī)?chǔ)存裝置對(duì)。負(fù)載中心12的主要電 源是通過(guò)度量工具22連接到民用電網(wǎng)21，負(fù)載中心12通過(guò)功率變流器23連接能量?jī)?chǔ)存裝 置24來(lái)儲(chǔ)存來(lái)自民用電網(wǎng)21的電能。功率變流器23和能量?jī)?chǔ)存裝置M預(yù)先儲(chǔ)備從電網(wǎng) 21中傳輸過(guò)來(lái)的能量，能夠使充電系統(tǒng)11積累額外存儲(chǔ)的能量，在需求下降的最便宜時(shí)段 購(gòu)買(mǎi)電網(wǎng)電能，因此電動(dòng)車(chē)充電不會(huì)過(guò)分依賴(lài)本地電網(wǎng)。這里的充電系統(tǒng)也能夠避免過(guò)載 或電流過(guò)低掉電。能量?jī)?chǔ)存裝置M能夠在一定時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存能量，當(dāng)民用電網(wǎng)平均電流需求減低時(shí)， 可以根據(jù)需要快速傳輸足夠的電流到電動(dòng)車(chē)。能量?jī)?chǔ)存裝置M可以包括電池、超級(jí)電容、 例如風(fēng)力發(fā)電等的動(dòng)能儲(chǔ)存裝置、或者熱電聯(lián)供裝置。充電系統(tǒng)11還包括替代能源26，隔離開(kāi)關(guān)27，并網(wǎng)逆變器28，能量?jī)?chǔ)存裝置29， 隔離開(kāi)關(guān)31。一個(gè)或者多個(gè)替代能源沈可連接到負(fù)載中心12，替代能源沈可包括部分或所有 以下太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力、潮汐、太陽(yáng)收集器/蒸汽機(jī)。替代能源26通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)27連接 到一個(gè)或者多個(gè)并網(wǎng)逆變器觀，并網(wǎng)逆變器28能夠?qū)㈦娏斔偷诫娋W(wǎng)21或者另一個(gè)的能 量?jī)?chǔ)存裝置四。能量?jī)?chǔ)存裝置四可根據(jù)需要儲(chǔ)存和輸送轉(zhuǎn)換過(guò)的交流電到電網(wǎng)，或者通過(guò) 另一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)31輸送到負(fù)載中心。注意替代能源沈在在高功率產(chǎn)出時(shí)間內(nèi)可以將能量 傳輸?shù)诫娋W(wǎng)，例如光伏太陽(yáng)能電池板在一天中太陽(yáng)光最強(qiáng)的時(shí)候，可以?xún)?chǔ)存起來(lái)，能夠在其 他替代能源低產(chǎn)出時(shí)間段使用，或者向電網(wǎng)21賣(mài)電?；旌想娏梢酝ㄟ^(guò)智能充電工具17輸送到電動(dòng)車(chē)14中。智能充電工具17可以 雙向互換狀態(tài)，接收和發(fā)送必要信息以完成和收銀系統(tǒng)的商業(yè)傳輸交易。收銀系統(tǒng)可能是 人或者交互計(jì)算機(jī)。智能充電工具17必須估算電動(dòng)車(chē)蓄電池充電狀態(tài)以決定最佳電壓和 電流以高效率完成充電任務(wù)，并診斷出何時(shí)充電完成等。以上因素可能依據(jù)電動(dòng)車(chē)蓄電池 的化學(xué)組成、電動(dòng)車(chē)的無(wú)載和滿(mǎn)載電壓輸出判定，改善充電狀態(tài)。注意收銀功能可與在充電站附近的任何商家的收銀系統(tǒng)連接起來(lái)。例如，當(dāng)電動(dòng) 車(chē)退出停車(chē)位時(shí)，配備有充電站的停車(chē)場(chǎng)可以加入充電成本結(jié)算消費(fèi)總額。同樣的，餐館、 零售店鋪或者娛樂(lè)場(chǎng)所(電影院、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、劇院)都可把充電服務(wù)的花費(fèi)加入到總結(jié)賬處或 者其他交易的總和里。商家還可以合作提供相關(guān)服務(wù)(例如對(duì)光顧餐廳的顧客免費(fèi)提供停 車(chē)充電業(yè)務(wù))以引導(dǎo)消費(fèi)者消費(fèi)。及本實(shí)用新型提供一種方法，將本充電系統(tǒng)與商業(yè)貿(mào)易 結(jié)合起來(lái)。例如，假定電動(dòng)車(chē)司機(jī)將電動(dòng)車(chē)14停在通過(guò)典型的三相插座或者電纜的充電輸 出接口 16，為了預(yù)購(gòu)充電，司機(jī)必須在出口的地方刷借記卡/信用卡確定付款。如果同一張卡在相同時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)在營(yíng)業(yè)處所附近，交易可以相關(guān)聯(lián)，可以得到特殊優(yōu)待或者打折。交 易流程可以通過(guò)在充電過(guò)程中(通過(guò)訪問(wèn)內(nèi)部車(chē)輛數(shù)據(jù)總線(xiàn))得到VIN(車(chē)輛識(shí)別號(hào)碼)， 或者掃描車(chē)輛上的RFID (無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別)裝置，例如i^stl^rackTM或者i^tstfassTM。必須注意的是本充電系統(tǒng)可以根據(jù)充電服務(wù)提供者調(diào)整需要量。例如，美國(guó)加州 的電工規(guī)程和加州的建筑規(guī)范中管理電動(dòng)車(chē)充電站設(shè)施的一節(jié)說(shuō)；在3到8小時(shí)的充電過(guò) 程中，充電器必須有專(zhuān)用的40A-M0V接地故障電路中斷(GFCI)電路；在10到15小時(shí)的充 電過(guò)程中，充電器必須有專(zhuān)用的15A-120V接地故障電路中斷(GFCI)電路。(由于充電時(shí)間 過(guò)長(zhǎng)，120V充電站對(duì)商用充電系統(tǒng)及其不便)一個(gè)MOV電路包括了重要的安全危害，必須 保護(hù)系統(tǒng)免受可能招致不可控肆意破壞公物和惡作劇等危害。因此，本實(shí)用新型中充電站 13 一個(gè)主要的特征是包含了一個(gè)有物理障礙的安全防線(xiàn)41和CCTV檢測(cè)或者隨之的監(jiān)控。 安全防線(xiàn)還包括系統(tǒng)中的選擇性組件。比如可替代能源沈、能量?jī)?chǔ)存裝置四或者M(jìn)和負(fù) 載中心12。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變 換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種擁有替代能源和儲(chǔ)能裝置的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)充電輸出接口，用于與電動(dòng)車(chē)蓄電池相連接；智能充電工具，用于傳輸電力至所述多個(gè)充電輸出接口上，監(jiān)視所述多個(gè)充電輸出接 口以確定與任何充電輸出接口連接的電動(dòng)車(chē)的相關(guān)消費(fèi)者數(shù)據(jù)；收銀設(shè)備，接收所述消費(fèi)者數(shù)據(jù)，通過(guò)所述多個(gè)充電輸出接口形成一個(gè)充電服務(wù)賬單， 以便使消費(fèi)者在電動(dòng)車(chē)完成充電服務(wù)后通過(guò)借記卡/信用卡/現(xiàn)金付賬；電源，通過(guò)連接所述智能充電工具到所述多個(gè)輸出接口以傳輸電力到電動(dòng)車(chē)充電蓄電 池上。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)充電輸出接口呈 陣列排列。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電源連接到民用電網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一能量?jī)?chǔ)存裝置， 從所述民用電網(wǎng)接收能量并儲(chǔ)存。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電源還連接到以下至 少一種可替代能源太陽(yáng)能光伏電池、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、熱電聯(lián)供裝置，太陽(yáng)能收集器和 蒸汽機(jī)。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二能量?jī)?chǔ)存裝置， 從所述至少一種可替代能源接收能量并儲(chǔ)存。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括負(fù)載中心，連接所述 第一能量?jī)?chǔ)存裝置和第二能量?jī)?chǔ)存裝置，所述智能充電工具，及所述至少一種可替代能源 和所述民用電網(wǎng)，用于控制電流，向所述第一能量?jī)?chǔ)存裝置和第二能量?jī)?chǔ)存裝置儲(chǔ)存能量， 向電動(dòng)車(chē)蓄電池充電。
8.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括有物理障礙的安全 防線(xiàn)和CCTV檢測(cè)或者監(jiān)控。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述收銀設(shè)備連接充電點(diǎn) 周邊的商家收銀系統(tǒng)，消費(fèi)者直接在商家的收銀系統(tǒng)上付賬。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，具體披露了一種擁有替代能源和儲(chǔ)能裝置的電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，包括多個(gè)充電輸出接口，用于與電動(dòng)車(chē)蓄電池相連接；智能充電工具，用于傳輸電力至所述多個(gè)充電輸出接口上，監(jiān)視所述多個(gè)充電輸出接口以確定與任何充電輸出接口連接的電動(dòng)車(chē)的相關(guān)消費(fèi)者數(shù)據(jù)；收銀設(shè)備，接收所述消費(fèi)者數(shù)據(jù)；電源，通過(guò)連接所述智能充電工具到所述多個(gè)輸出接口以傳輸電力到電動(dòng)車(chē)充電蓄電池上。所述電源連接到民用電網(wǎng)，還連接到一種可替代能源。本實(shí)用新型通過(guò)從可替代能源中獲得輔助電力，可以不再依賴(lài)民用電網(wǎng)系統(tǒng)的傳輸限制，減輕了民用電網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)載。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201887511SQ20102065008
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
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