本發(fā)明涉及電動(dòng)船舶岸基充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于回收二次電池組的岸基電能系統(tǒng)及岸基充電方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，能源結(jié)構(gòu)及環(huán)境污染問題日益呈現(xiàn)。為努力維護(hù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，解決好能源供應(yīng)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重問題，我國政府相繼出臺了多項(xiàng)關(guān)于節(jié)能環(huán)保的政策，并積極推進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。目前，國家關(guān)于節(jié)能環(huán)保及優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的號召已深入人心。
近幾年，隨著我國的電動(dòng)汽車數(shù)量的增加，動(dòng)力電池的報(bào)廢量也不斷上升。據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測，到2020年，我國電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬～17萬噸的規(guī)模，廢棄動(dòng)力電池回收已成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。通常情況下，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的實(shí)際容量衰減至額定容量的80％時(shí)，就不能滿足車用要求，為了維持電動(dòng)汽車的性能，必須將其更換。在這種情況下，如果直接將動(dòng)力電池進(jìn)行拆解回收，勢必會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)。若將其應(yīng)用于一些對性能要求不高的領(lǐng)域，例如電網(wǎng)儲(chǔ)能、岸電儲(chǔ)能等，既解決了的廢舊電池的處理問題，又能很好的緩解能源危機(jī)。
針對動(dòng)力電池回收處理問題，歐美等發(fā)達(dá)國家已開始著手建立新能源汽車動(dòng)力電池的回收利用體系，部分國家已經(jīng)建立起完整的回收利用體系。相比之下，我國的動(dòng)力電池回收利用體系處于初步建設(shè)階段，與歐美等國家有一定差距。2016年12月1日，國家工信部公布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，向社會(huì)公開征求意見，這意味著動(dòng)力鋰電池的回收處理問題已經(jīng)引起我國政府的高度重視。
純電動(dòng)船是指依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳的船舶，使用的電來自儲(chǔ)能器件儲(chǔ)存的岸電，運(yùn)行時(shí)不消耗石油，實(shí)現(xiàn)了零排放，是名副其實(shí)的“綠色船舶”，為內(nèi)河和近海航行的中小型船舶防治大氣及油污染提供了新的思路及方案。純電動(dòng)船的發(fā)展同時(shí)對岸基電能系統(tǒng)如何為其供電提出了新的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于回收二次電池組的岸基電能系統(tǒng)及岸基充電方法，該系統(tǒng)利用從電動(dòng)汽車中更換掉的二次電池，結(jié)合風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電為其儲(chǔ)能，既實(shí)現(xiàn)了對回收二次電池的再循環(huán)利用，又起到很好的節(jié)能減排的作用，為電動(dòng)船舶的用電需求提供安全穩(wěn)定保障。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于回收二次電池組的岸基電能系統(tǒng)，其特征在于：它包括太陽能發(fā)電裝置、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)能控制器、岸電充電裝置、風(fēng)能發(fā)電裝置、ac/dc轉(zhuǎn)換器、第二dc/dc轉(zhuǎn)換器、岸基儲(chǔ)能裝置和氣象信息發(fā)布終端，其中，太陽能發(fā)電裝置的電能輸出端連接第一dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸入端，第一dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置的太陽能充電接口，岸電充電裝置的電能輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置的岸電充電接口，風(fēng)能發(fā)電裝置的電能輸出端連接ac/dc轉(zhuǎn)換器的交流信號輸入端，ac/dc轉(zhuǎn)換器的直流信號輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置的風(fēng)能充電接口，所述岸基儲(chǔ)能裝置的電能輸出端連接第二dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸入端，儲(chǔ)能控制器的控制信號輸出端連接岸電充電裝置的控制信號輸入端，所述儲(chǔ)能控制器的氣象信息輸入端連接氣象信息發(fā)布終端的氣象信息輸出端。
一種利用上述系統(tǒng)的岸基電能充電方法，它包括如下步驟：
步驟1：太陽能發(fā)電裝置通過第一dc/dc轉(zhuǎn)換器向岸基儲(chǔ)能裝置輸送電能，風(fēng)能發(fā)電裝置通過ac/dc轉(zhuǎn)換器向岸基儲(chǔ)能裝置輸送電能；
步驟2：儲(chǔ)能控制器從氣象信息發(fā)布終端獲取實(shí)時(shí)的氣象信息，當(dāng)風(fēng)速等級小于3級和/或光照強(qiáng)度小于1000lx時(shí)，儲(chǔ)能控制器控制岸電充電裝置開啟，并向岸基儲(chǔ)能裝置輸送電能；反之則儲(chǔ)能控制器控制岸電充電裝置關(guān)閉；
步驟3：需充電的電動(dòng)船舶通過第二dc/dc轉(zhuǎn)換器接入岸基儲(chǔ)能裝置的電能輸出端進(jìn)行充電。
本發(fā)明將回收二次電池與電動(dòng)船舶的岸基電能系統(tǒng)有效的結(jié)合起來。采用該岸基電能系統(tǒng)給內(nèi)河湖泊的電動(dòng)船舶充電，既解決了廢舊二次電池的階梯利用問題，又降低了系統(tǒng)的成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，結(jié)合了風(fēng)能、太陽能這些清潔能源進(jìn)行儲(chǔ)能，既實(shí)現(xiàn)了多能量來源的充電儲(chǔ)能，適應(yīng)性強(qiáng)，又使系統(tǒng)變得更加節(jié)能環(huán)保。符合我國可持續(xù)發(fā)展的政策方針。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1—太陽能發(fā)電裝置、2—第一dc/dc轉(zhuǎn)換器、3—儲(chǔ)能控制器、4—岸電充電裝置、5—風(fēng)能發(fā)電裝置、6—ac/dc轉(zhuǎn)換器、7—第二dc/dc轉(zhuǎn)換器、8—岸基儲(chǔ)能裝置、8.1—回收二次電池組、8.2—電池管理系統(tǒng)、9—?dú)庀笮畔l(fā)布終端。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
一種基于回收二次電池組的岸基電能系統(tǒng)，如圖1所示，它包括太陽能發(fā)電裝置1、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2、儲(chǔ)能控制器3、岸電充電裝置4、風(fēng)能發(fā)電裝置5、ac/dc轉(zhuǎn)換器6、第二dc/dc轉(zhuǎn)換器7、岸基儲(chǔ)能裝置8和氣象信息發(fā)布終端9，其中，太陽能發(fā)電裝置1的電能輸出端連接第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2的輸入端，第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2的輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置8的太陽能充電接口，岸電充電裝置4的電能輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置8的岸電充電接口，風(fēng)能發(fā)電裝置5的電能輸出端連接ac/dc轉(zhuǎn)換器6的交流信號輸入端，ac/dc轉(zhuǎn)換器6的直流信號輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置8的風(fēng)能充電接口，所述岸基儲(chǔ)能裝置8的電能輸出端連接第二dc/dc轉(zhuǎn)換器7的輸入端，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器7的輸出端用于連接電動(dòng)船舶的充電接口，儲(chǔ)能控制器3的控制信號輸出端連接岸電充電裝置4的控制信號輸入端，所述儲(chǔ)能控制器3的氣象信息輸入端連接氣象信息發(fā)布終端9的氣象信息輸出端。
上述技術(shù)方案中，太陽能發(fā)電裝置1利用太陽能電池的光伏效應(yīng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
上述技術(shù)方案中，第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2用于將太陽能發(fā)電裝置1發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化成電壓電流適合岸基儲(chǔ)能裝置8的直流電。
上述技術(shù)方案中，風(fēng)能發(fā)電裝置5用于把風(fēng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
上述技術(shù)方案中，ac/dc轉(zhuǎn)換器6用于將風(fēng)能發(fā)電裝置5發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)化成電壓電流適合岸基儲(chǔ)能裝置8的直流電。
上述技術(shù)方案中，所述岸基儲(chǔ)能裝置8包括回收二次電池組8.1(磷酸鐵鋰電池)和電池管理系統(tǒng)8.2(bms)，所述電池管理系統(tǒng)8.2的電池管理接口連接回收二次電池組8.1的電池管理接口。
電池管理系統(tǒng)8.2能避免回收二次電池組8.1過充、過放和高溫等問題，能延長電池組壽命。
上述技術(shù)方案中，所述回收二次電池組8.1具有太陽能充電接口、岸電充電接口和風(fēng)能充電接口；
第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2的輸出端連接回收二次電池組8.1的太陽能充電接口；
岸電充電裝置4的電能輸出端連接回收二次電池組8.1的岸電充電接口；
ac/dc轉(zhuǎn)換器6的直流信號輸出端連接岸基儲(chǔ)能裝置8的風(fēng)能充電接口。
上述技術(shù)方案中，所述回收二次電池組8.1由多個(gè)回收二次電池單體組成，每個(gè)回收二次電池單體的總?cè)萘肯嗟?。這樣選擇可以提高整個(gè)回收二次電池組8.1的充放電效率。
一種利用上述系統(tǒng)的岸基電能充電方法，它包括如下步驟：
步驟1：太陽能發(fā)電裝置1通過第一dc/dc轉(zhuǎn)換器2向岸基儲(chǔ)能裝置8輸送電能，風(fēng)能發(fā)電裝置5通過ac/dc轉(zhuǎn)換器6向岸基儲(chǔ)能裝置8輸送電能；
步驟2：儲(chǔ)能控制器3從氣象信息發(fā)布終端9獲取實(shí)時(shí)的氣象信息，當(dāng)風(fēng)速等級小于3級(3.4～5.5m/s)和/或光照強(qiáng)度小于1000lx(勒克斯)時(shí)，儲(chǔ)能控制器3控制岸電充電裝置4開啟，并向岸基儲(chǔ)能裝置8輸送電能；反之則儲(chǔ)能控制器3控制岸電充電裝置4關(guān)閉；無論岸電充電裝置4是否開啟，太陽能發(fā)電裝置1和風(fēng)能發(fā)電裝置5始終工作；
步驟3：需充電的電動(dòng)船舶通過第二dc/dc轉(zhuǎn)換器7接入岸基儲(chǔ)能裝置8的電能輸出端進(jìn)行充電。
上述技術(shù)方案的步驟2中，保證了夜間或陰雨天，通過岸電充電裝置4對岸基儲(chǔ)能裝置8進(jìn)行充電，電動(dòng)船舶一般在白天工作，在夜間進(jìn)行充電，夜間電網(wǎng)處于負(fù)荷低谷時(shí)電費(fèi)價(jià)格較低，從而降低了充電費(fèi)用。
上述技術(shù)方案中，岸基儲(chǔ)能裝置8中的電池管理系統(tǒng)8.2對回收二次電池組8.1進(jìn)行管理，采集回收二次電池組8.1的電壓電流、控制回收二次電池組8.1的溫度、保持回收二次電池組8.1內(nèi)部保每個(gè)回收二次電池單體充放電均衡。
本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。