用于電動汽車的充電系統(tǒng)和充電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于電動汽車的充電系統(tǒng)和充電站。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車尾氣對城市空氣造成的污染愈發(fā)難以忽視的背景下，電動汽車，作為一種高效、節(jié)能、低排放的傳統(tǒng)汽車的替代產(chǎn)品成為了人們關(guān)注的熱點。就目前而言，電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相當程度上依賴于配套的能源供給基礎(chǔ)設(shè)施的同步建設(shè)，其中，由于國內(nèi)在充電站的規(guī)劃設(shè)計方面的理論尚不健全，仍處于示范和探索階段，因此在當前階段充電站的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點研究內(nèi)容，對工程建設(shè)的實施、安全穩(wěn)定運行和經(jīng)濟運營管理均起到至關(guān)重要的作用。
[0003]目前對電動汽車進行充電的設(shè)備基本可以劃分為交流慢充和直流快充兩種充電方式，考慮到人們對充電時間的不同要求，交流慢充通常適用于家用的充電系統(tǒng)，直流快充通常適用于為電動汽車進行快速充電的充電站。如圖1所示，現(xiàn)有的充電站中的直流充電系統(tǒng)通常是將直流充電裝置102直接掛載在電網(wǎng)或者分布式的微電網(wǎng)上，從而與該直流充電裝置102連接的待充電的電動汽車可以視為是電網(wǎng)的負載。
[0004]然而，這種充電系統(tǒng)存在以下缺點:
[0005]I)在電網(wǎng)無法正常供電時，不具備應(yīng)急充電的功能；
[0006]2)電動汽車對充電站的集中使用會對電網(wǎng)的電壓、電能質(zhì)量造成影響，尤其是在用電高峰時段；
[0007]3)用于直流快充的充電裝置功率通常較大，在開機的瞬間會對電網(wǎng)造成一定的沖擊。
[0008]針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明實施例提供了一種用于電動汽車的充電系統(tǒng)和充電站，以至少解決現(xiàn)有的電動汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的技術(shù)問題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種用于電動汽車的充電系統(tǒng)，包括:N個直流充電裝置，上述N個直流充電裝置中的每一個包括AC/DC轉(zhuǎn)換器以及設(shè)置在上述AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流輸出端的接口器件，上述接口器件用于插接電動汽車的直流充電接口 ；電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS以及與上述PCS連接的電池組；連接裝置，連接在交流電源與上述N個直流充電裝置以及上述PCS之間，在上述連接裝置處于第一狀態(tài)時，上述N個直流充電裝置以及上述PCS均與上述交流電源連接，在上述連接裝置處于第二狀態(tài)時，上述N個直流充電裝置中的M個直流充電裝置與上述PCS連接，M小于N。
[0011]優(yōu)選地，上述連接裝置包括:第一開關(guān)，連接在上述交流電源與上述M個直流充電裝置以及上述PCS之間，在上述第一開關(guān)閉合時，上述N個直流充電裝置以及上述PCS均與上述交流電源連接，在上述第一開關(guān)斷開時，上述N個直流充電裝置中的M個直流充電裝置與上述PCS連接。
[0012]優(yōu)選地，上述第一開關(guān)的一端用于連接上述交流電源，上述第一開關(guān)的另一端直接或間接連接上述M個直流充電裝置以及上述PCS。
[0013]優(yōu)選地，上述連接裝置還包括:M個第二開關(guān)，上述M個第二開關(guān)一一對應(yīng)地連接在上述M個直流充電裝置與上述第一開關(guān)之間。
[0014]優(yōu)選地，上述M個直流充電裝置為上述N個直流充電裝置中的任意M個，其中，上述連接裝置還包括:κ個第三開關(guān)，上述K個第三開關(guān)中的每一個連接在上述第一開關(guān)與上述N個直流充電裝置中除上述M個直流充電裝置外的一個直流充電裝置之間，K小于等于N與M的差值。
[0015]優(yōu)選地，上述連接裝置還包括:L個第四開關(guān)，上述L個第四開關(guān)中的每一個連接在上述交流電源與上述N個直流充電裝置中除上述M個直流充電裝置外的一個直流充電裝置之間，L小于等于N與M的差值。
[0016]優(yōu)選地，上述充電系統(tǒng)還包括:控制器，連接上述連接裝置，用于控制上述連接裝置在上述第一狀態(tài)與上述第二狀態(tài)之間切換。
[0017]優(yōu)選地，上述交流電源為三相交流電源；和/或，上述交流電源為微電網(wǎng)的負載輸出端。
[0018]優(yōu)選地，上述充電系統(tǒng)還包括:箱體，用于裝載上述PCS以及上述電池組，或者上述PCS、上述電池組以及上述連接裝置，或者上述N個直流充電裝置、上述PCS、上述電池組以及上述連接裝置。
[0019]優(yōu)選地，上述箱體內(nèi)設(shè)置有冷卻裝置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種用于電動汽車的充電站，其特征在于，包括:上述的用于電動汽車的充電系統(tǒng)。
[0021]在本發(fā)明實施例中，由于PCS及電池組可以起到儲能的作用，因此在電網(wǎng)無法正常供電時，還可以通過PCS及電池組與直流充電裝置的電連接向待充電的電動汽車充電，換而言之，上述充電系統(tǒng)提供了應(yīng)急充電的功能，從而解決了現(xiàn)有的電動汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的問題。
【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選的用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一種可選的用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的又一種可選的用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的又一種可選的用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖；
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的又一種可選的用于電動汽車的充電系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]實施例1
[0031]根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種用于電動汽車的充電系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0032]I )N個直流充電裝置102，N個直流充電裝置102中的每一個包括AC/DC轉(zhuǎn)換器以及設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流輸出端的接口器件，接口器件用于插接電動汽車的直流充電接口 ；
[0033]2)電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS以及與PCS連接的電池組202 ；
[0034]3)連接裝置204，連接在交流電源與N個直流充電裝置102以及PCS之間，在連接裝置204處于第一狀態(tài)時，N個直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在連接裝置204處于第二狀態(tài)時，N個直流充電裝置102中的M個直流充電裝置102與PCS連接，M小于N。
[0035]應(yīng)當明確的是，本發(fā)明技術(shù)方案所要解決的問題之一是提供一種充電系統(tǒng)，以便于為電動汽車進行充電，其中，類似與現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明實施例中，上述充電系統(tǒng)可以包括多個直流充電裝置102，以滿足對該充電系統(tǒng)同時服務(wù)于多個用戶的設(shè)計要求。為便于表述，以下將上述多個直流充電裝置102記為N個直流充電裝置102。
[0036]具體地，在本發(fā)明實施例中，上述直流充電裝置102的具體形式可以有多種，例如常見的直流快充充電機等，其中，這些直流充電裝置102通常可以至少包括一個AC/DC轉(zhuǎn)換器，用于將電網(wǎng)所提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，進而可以通過插接在電動汽車的直流充電接口上的接口器件向電能電動汽車充電。
[0037]在此基礎(chǔ)上，如圖1所示，區(qū)別與現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明實施例提供的充電系統(tǒng)還可以包括PCS以及與該PCS連接的電池組202。一般而言，PCS中通常包括充電電路和逆變電路，在處于電網(wǎng)的用電低谷時期，PCS中的充電電路可以將電網(wǎng)上的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并為電池組202充電，在處于電網(wǎng)的用電高峰時期，電池組202的直流電通過PCS的逆變電路被轉(zhuǎn)化為交流電能注入電網(wǎng)，從而可以起到對電網(wǎng)的供電能力的緩沖與均衡作用，進而緩解由于電動汽車對充電站的集中使用所造成的對電網(wǎng)的電壓、電能質(zhì)量的影響，以及直流充電裝置102開機時對電網(wǎng)造成的沖擊。此外，PCS中的逆變器通常還可以控制注入電網(wǎng)的電流與電網(wǎng)電壓之間的相位，從而也可以實現(xiàn)無功功率調(diào)節(jié)的目的。
[0038]在另一方面，在本發(fā)明實施例中，由于PCS及電池組202可以起到儲能的作用，因此在電網(wǎng)無法正常供電時，還可以通過PCS及電池組202與直流充電裝置102的電連接向待充電的電動汽車充電，換而言之，上述充電系統(tǒng)提供了應(yīng)急充電的功能，從而解決了現(xiàn)有的電動汽車的充電系統(tǒng)不具備應(yīng)急充電的功能的問題。
[0039]進一步地，在本發(fā)明實施例中，上述充電系統(tǒng)還可以包括連接在交流電源與N個直流充電裝置102以及PCS之間的連接裝置204，其中，在連接裝置204處于第一狀態(tài)時，N個直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在連接裝置204處于第二狀態(tài)時，N個直流充電裝置102中的M個直流充電裝置102與PCS連接，M小于N。
[0040]一般而言，在本發(fā)明實施例中，作為儲能系統(tǒng)的PCS及電池組202的容量需要與其所連接的直流充電裝置102的整體相匹配，若PCS與全部N個直流充電裝置102連接，則對其容量的需求較大，PCS及電池組202的配置成本也隨之提高，然而對于應(yīng)急的功能設(shè)計而言，并不需要N個直流充電裝置102均工作如常，因此在本發(fā)明實施例中，PCS可以僅連接N個直流充電裝置102中的M個，從而可以更好地在功能與成本之間取得平衡。
[0041]具體地，如圖1所示，PCS可以與N個直流充電裝置102并列地間接連接到電網(wǎng)，或者說交流電源，而在交流電源與PCS以及N個直流充電裝置102之間可以設(shè)置有連接裝置204，通過該連接裝置204，可以將N個直流充電裝置102中的M個直流充電裝置102與電網(wǎng)分離，并維持PCS及電池組202向該M個直流充電裝置102的供電。其中，該M個直流充電裝置102既可以是預(yù)先從N個直流充電裝置102中指定的，也可以是臨時配置的任意M個直流充電裝置102，本發(fā)明對此不作限定。
[0042]在本發(fā)明實施例中，上述連接裝置204的【具體實施方式】可以有多種，最基本地，可以通過開關(guān)或開關(guān)組來實現(xiàn)，例如，圖3給出了一種可行的連接裝置204的實施方式，其中，該連接裝置204可以包括:
[0043]I)第一開關(guān)302，連接在交流電源與M個直流充電裝置102以及PCS之間，在第一開關(guān)302閉合時，N個直流充電裝置102以及PCS均與交流電源連接，在第一開關(guān)302斷開時，N個直流充電裝置102中的M個直流充電裝置102與PCS連接。
[0044]具體地，如圖3所示，在本發(fā)明實施例中，第一開關(guān)302的一端可以用于連接交流電源，第一開關(guān)302的另一端可以直接或間接連接M個直流充電裝置102以及P