專利名稱：橇裝式電動車充電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電動車的充電裝置。特別涉及一種橇裝式電動車充電站。
背景技術(shù)：
汽車的出現(xiàn)已經(jīng)有上百年的時間，然而經(jīng)過多年的發(fā)展，汽車的動力仍然主要采用汽油或柴油(統(tǒng)稱為燃油)為燃料，以燃油的燃燒釋放的能量作為動力來驅(qū)動汽車行駛。 隨著世界汽車飽有量的持續(xù)上升，采用燃油的燃燒作為動力的汽車也帶來了環(huán)境污染的問題。更重要的是，汽車燃料的快速消耗，導致燃油的價格持續(xù)上漲，用車成本快速提高，而且燃油的儲量也在快速消耗，能源危機嚴重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。在國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和節(jié)能減排政策的鼓勵下，以電能為動力的電動車的研究成為當今汽車工業(yè)的熱點課題。 電動車采用車載動力電池來為汽車提供動力。該車載動力電池一般采用鉛酸/鎳氫/鎳鉻電池，目前還開發(fā)出容量更大的鋰電池和鐵電池。車載動力電池的電壓為380V，其通過驅(qū)動電動機將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而驅(qū)動汽車行駛。電動車發(fā)展的前提首先是電動車的充電問題，為此國家計劃修建電動車充電站， 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。理論上電動車充電需要6個小時左右，快充需要30分鐘左右，最大行駛里程為200 公里?？焖俪潆?，也就是直流充電會降低電池使用壽命，導致電池淘汰過快，加重環(huán)保負擔； 而慢充，也就是交流充電，因為充電時間過長，不能滿足白天正常需要，而充電后最大200 公里行駛里程也不能滿足長途行駛的需要。和正常速率充電方式相比，快速充電技術(shù)能夠滿足車輛時效性要求，但每輛車的充電電流幾十倍于正常充電電流，會給電網(wǎng)帶來電流沖擊。當大量電動車集中在充電站同時快速充電時，短時間內(nèi)所需的能量極大，會產(chǎn)生巨大的沖擊電流，威脅到電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行，甚至會損壞線路、變壓器等電網(wǎng)設(shè)備。因此，相關(guān)的變電站和線路必須進行擴容，但擴容的變電站和線路容量的平均利用率非常低，經(jīng)濟上不劃算。此外充電站快速充電一般多在用電高峰的白天，不僅會增加電網(wǎng)的負擔，而且用電成本高。如何經(jīng)濟、高效、安全和可靠地解決電動車充電問題對于電動車的推廣應用，以及保證電網(wǎng)經(jīng)濟、安全和高效運行具有重大意義。因此，有必要開發(fā)出一種充電裝置，以有效解決充電站對電網(wǎng)的充電沖擊電流過大、變電站和線路容量過大且利用率低等一系列技術(shù)和經(jīng)濟難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電動車充電站，這種充電站設(shè)計為橇裝式結(jié)構(gòu)， 可以隨時搬遷、移動，占地面積小、建站時間短、費用低、使用和維護簡便，適用于城市中心、 居民社區(qū)、大型停車場、高速公路、城鎮(zhèn)和農(nóng)村等固定和臨時充電場所。本實用新型進一步的目的在于提供一種能夠儲存電能的電動車充電裝置，其可有效減輕快速充電給電網(wǎng)帶來的沖擊，減緩電網(wǎng)壓力，充電服務便捷，運營簡單靈活，維護方便。本實用新型再一個目的是提供一種利用太陽能儲存電能的電動車充電裝置。本實用新型的橇裝式電動車充電站包括橇體，外罩和充電裝置，橇體由槽鋼構(gòu)成長方形框架，中間有縱、橫加強筋，在框架上鋪設(shè)有鋼板，框架通過地埋螺栓固定在防撞地基上；外罩由前、后、左、右四面墻體組成，墻體由方鋼焊接成多格框架，上部框架裝有鋁塑板，下部框架設(shè)有百葉窗；在外罩頂部可以設(shè)置防曬篷；充電裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備，充電裝置內(nèi)各部件相互導線連接。本實用新型的優(yōu)點充電站設(shè)置在地面上，占地面積只計算橇體的面積，大大節(jié)省土地面積以及土建施工等費用，建站時間短，快捷、高效。該充電站可整體吊裝，搬遷方便，標準化和模塊化設(shè)計適用于各種使用環(huán)境。充電站的外罩造型可根據(jù)客戶需求和具體場所進行多樣化風格設(shè)計，實現(xiàn)與環(huán)境的整體協(xié)調(diào)，使之成為城市建筑的一座風景線。該充電站的充電裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格，可根據(jù)用戶的要求設(shè)計和制造，充電裝置可以利用太陽能作為能源，用于電動車充電。能夠儲存電能的充電裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲存電能設(shè)備和充電設(shè)備；所述的交流供電電網(wǎng)接入端通過高壓繼電保護柜、三相變壓器和低壓繼電保護柜將交流電接入電動車充電站；所述的監(jiān)控設(shè)備完成對電動車充電站的監(jiān)測與控制，指導整個電動車充電站的運行；所述的儲存電能設(shè)備含有若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成；所述的充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成。所述的儲存電能設(shè)備的儲能方式采用單獨儲能方式或組合儲能方式。該設(shè)備的儲能元件為單一類型的儲能元件或不同類型的儲能元件的組合。所述充電裝置的控制方法，是在用電低谷時段進行充電站儲存電能設(shè)備的充電儲能；在用電高峰時段，將儲能設(shè)備所存儲的電能給電動車充電。所述交流供電電網(wǎng)接入端由高壓繼電保護柜、三相變壓器和低壓繼電保護柜構(gòu)成；高壓繼電保護柜連接于高壓交流電網(wǎng)和三相變壓器的高壓側(cè)之間，三相變壓器的低壓側(cè)連接低壓繼電保護柜，實現(xiàn)隔離和保護作用。所述監(jiān)控設(shè)備完成監(jiān)測(包括電網(wǎng)信息監(jiān)測、蓄能狀態(tài)監(jiān)測、充電狀態(tài)監(jiān)測)、儲能設(shè)備與交流電網(wǎng)之間功率流動的控制(蓄能狀態(tài)或回饋狀態(tài))、儲能設(shè)備與充電設(shè)備(用戶)之間的控制，指導整個充電站的運行狀態(tài)。當電動車充電時，即，有能量需求時，監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控儲存電能設(shè)備的能量余量以及電網(wǎng)信息等。所述儲存電能設(shè)備包括若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成，其數(shù)量視所建充電站的規(guī)模而定。其中儲能裝置采用超級電容或鈦酸鋰電池或二者的組合。選擇儲能設(shè)備需考慮設(shè)備的循環(huán)使用壽命、工作溫度范圍、充電效率、能量密度、充電站規(guī)模以及設(shè)備的性價比等，做到優(yōu)化配置。同時，所述儲能裝置可以采用單一的儲能方式，也可采用組合儲能方式。所述儲能裝置還可以包括太陽能儲能裝置，其含有太陽能光伏板以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器。所述充電設(shè)備包括若干充電樁組，每一充電樁組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成，其數(shù)量視所建充電站的規(guī)模而定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下特點可有效減輕快速充電給電網(wǎng)帶來的沖擊，減緩電網(wǎng)壓力，無需對充電站所連接的電網(wǎng)變電站進行大規(guī)模的擴容；可實現(xiàn)為不同廠家，不同類型電動車提供充電服務；充電服務便捷，運營簡單靈活，維護方便；可在電價低的用電低谷時段將電能存儲在儲能裝置中，而在電價高的用電高峰時段將儲能裝置的電能售出，從而獲得較大收益，并有助于電網(wǎng)的削峰平谷。

圖1為本實用新型橇裝式充電站結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型充電站的充電裝置平面示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1和圖2對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)加以說明圖1所示為本實用新型橇裝式電動車充電站，包括橇體10，外罩20和充電裝置 30，橇體由槽鋼構(gòu)成長方形框架，框架上鋪設(shè)地板；外罩20設(shè)置在橇體10上，由前、后、左、 右四面墻體組成；充電裝置30位于外罩20內(nèi)，圖2所示為本實用新型充電站的充電裝置， 其包括交流供電電網(wǎng)接入端31、監(jiān)控設(shè)備32、儲能設(shè)備33和充電設(shè)備34，充電裝置內(nèi)各部件相互導線連接。框架上設(shè)置起吊環(huán)，用于充電站的整體吊裝；框架固定在地基上，地基設(shè)置有防靜電和避雷保護網(wǎng)。在外罩20頂部設(shè)置防曬篷21 ；當充電站需要遷移時，只需撤去橇體與地基連接的螺栓，即可進行整體吊裝，搬遷十分方便；它具有建站時間短，快捷高效的優(yōu)點，適用于各種充電環(huán)境。在橇體10上固定的外罩20用于保護充電裝置，防止意外事故沖撞和損傷；在外罩墻面上可制作各種溫馨的廣告宣傳，為營造和諧社會氛圍起到積極的效果。外罩由前、后、 左、右四面墻體構(gòu)成，墻體由方鋼焊接成多格框架，上部框架裝有鋁塑板。鋁塑板的色彩可以根據(jù)客戶和具體場所的需求不同選擇，造型可進行風格化、多樣化設(shè)計，實現(xiàn)與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一?？蚣艿南虏吭O(shè)置百葉窗。百葉窗用于增強罩內(nèi)空氣流通。在框架的前后位置分別設(shè)置一對起吊環(huán)，用于整體吊裝。在橇體10上固定有充電裝置30，該裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端31、監(jiān)控設(shè)備 32、儲能設(shè)備33和充電設(shè)備34 ；交流電通過高壓繼電保護柜311、三相變壓器312和低壓繼電保護柜313接入橇裝式電動車充電站；監(jiān)控設(shè)備32完成對電動車充電站的監(jiān)測與控制， 指導整個電動車充電站的運行；儲能設(shè)備33包括若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成。儲能設(shè)備33可采用超級電容和鈦酸鋰電池組合或單獨采用鈦酸鋰電池。鈦酸鋰電池充電次數(shù)可達20000次、工作溫度范圍寬、充電速率快、能量密度較高。超級電容雖然能量密度不算高，卻具有非常高的功率密度，可以大電流充放電，充放電速度快且模式簡單，是真正意義上的快速充電，使用壽命長。充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁341構(gòu)成。儲能裝置的容量遠大于單臺電動車所需的能量，為了更好的利用能量，優(yōu)化充電效率，在配置帶有儲能裝置的電動車充電站時，可以由一臺或幾臺儲能裝置配置數(shù)臺充電設(shè)備。充電站一般在用電低谷時段為儲能設(shè)備充電蓄能。用電低谷多在夜間，此時充電車輛數(shù)量也較少。在此時間段充電站以正常充電速率從交流供電電網(wǎng)獲得電力給充電站的儲能設(shè)備充電蓄能，一般充電儲能時間為6-8個小時左右。監(jiān)控設(shè)備主要監(jiān)控電網(wǎng)信息和儲能設(shè)備存儲能量狀態(tài)等信息。白天屬于用電高峰，此時充電站主要是將已儲存的電能給電動車用戶的電動車充電。這時，監(jiān)控設(shè)備主要監(jiān)控電網(wǎng)信息、儲能設(shè)備存儲能量剩余狀態(tài)、充電器工作狀態(tài)、計量計費等信息。若某段時間內(nèi)充電站的儲能有較多盈余，在白天用電高峰時段，在保證充電站正常工作的情況下，充電站可按電網(wǎng)需求將盈余的電能回饋給電網(wǎng)，實現(xiàn)能量回饋。此時，能量流動由儲能設(shè)備流向交流電網(wǎng)。當充電站儲存的能量不能滿足電動車充電的需求時，充電站可直接利用交流電網(wǎng)給電動車以正常速率充電(非快速方式充電)，以維持充電站一定程度上的正常運行。若某臺或多臺儲能設(shè)備需要維護或更換時，可拉開該設(shè)備輸入輸出兩側(cè)的開關(guān)將該臺設(shè)備隔離，而不會影響到其他設(shè)備的正常工作，操作簡單方便。電動車充電站還可以安裝太陽能儲能裝置35，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存于儲能裝置。該太陽能儲能裝置35包括太陽能光伏板351以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器352。 太陽能光伏板351安裝在充電站外罩墻體外側(cè)和/或防曬篷頂部。
權(quán)利要求1.一種橇裝式電動車充電站，包括橇體以及橇體上設(shè)置的外罩和充電裝置，橇體由槽鋼構(gòu)成長方形框架，中間有縱、橫加強筋，在框架上鋪設(shè)有花紋鋼板，框架通過地埋螺栓固定在防撞地基上；外罩由前、后、左、右四面墻體組成，墻體由方鋼焊接成多格框架，上部框架裝有鋁塑板，下部框架設(shè)有百葉窗；充電裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備，充電裝置內(nèi)各部件相互導線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于地基設(shè)置有防靜電和避雷保護網(wǎng)，在框架的前后位置分別設(shè)置一對起吊環(huán)，用于充電站的整體吊裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于在外罩頂部設(shè)置防曬篷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于交流供電電網(wǎng)接入端通過高壓繼電保護柜、三相變壓器和低壓繼電保護柜將交流電接入橇裝式電動車充電站。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于監(jiān)控設(shè)備對充電站進行監(jiān)測與控制，指導充電站的運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于儲能設(shè)備含有若干儲能設(shè)備組，每一儲能設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和儲能裝置構(gòu)成，儲能設(shè)備采用超級電容或鈦酸鋰電池或二者的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電站，其特征在于充電設(shè)備含有若干充電設(shè)備組，每一充電設(shè)備組由若干開關(guān)控制器和充電樁構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述充電站，其特征在于儲能設(shè)備含有太陽能儲能裝置，該裝置包括太陽能光伏板以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述充電站，其特征在于所述太陽能光伏板安裝在充電站外罩墻體外側(cè)和/或防曬篷頂部。
專利摘要一種橇裝式電動車充電站，包括橇體以及橇體上設(shè)置的外罩和充電裝置，橇體由槽鋼構(gòu)成長方形框架，中間有縱、橫加強筋，在框架上鋪設(shè)有花紋鋼板，框架通過地埋螺栓固定在防撞地基上；外罩由前、后、左、右四面墻體組成，墻體由方鋼焊接成多格框架，上部框架裝有鋁塑板，下部框架設(shè)有百葉窗；充電裝置包括交流供電電網(wǎng)接入端、監(jiān)控設(shè)備、儲能設(shè)備和充電設(shè)備。
文檔編號H02N6/00GK202094656SQ20112018084
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者黃曉東 申請人:上海華篷防爆科技有限公司