一種應急充電車和充電系統的製作方法
2023-06-03 19:10:11 3
專利名稱：一種應急充電車和充電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛領域，更具體地說，涉及一種應急充電車和充電系統。
背景技術：
汽車自1886年誕生至今，經過100多年的發展，已成為人們日常工作和生活中使用的主要交通工具。目前傳統燃油汽車的燃料主要來源於石油，而石油短缺與燃油汽車排放的尾氣造成的環境汙染已嚴重製約了燃油汽車的發展。作為綠色交通工具，電動車輛將在21世紀給人類社會帶來巨大變化，一是節能效果顯著，能源綜合利用效率大幅度提高， 電動車輛能量消耗比傳統車輛減少40%，每公裡減少能耗成本為0. 4元。二是環境效益明顯，與傳統車輛相比，溫室氣體排放量可相對減少50%到60%。三是發展電動車輛可以推動汽車產業結構調整、優化、升級，培育新的經濟增長點，促進汽車行業不斷進步。隨著充電電池製造工藝的不斷進步，電動車輛必將在不遠的將來具備和傳統燃油汽車競爭的實力。隨著電動車輛的不斷普及，越來越多的電動車輛將進入社會和家庭，為人們的出行帶來很大便利。與此同時，產生了一個不容忽視的問題電動車輛在行駛途中會因為沒有到達充電站而車載動力電池中儲存的電能耗盡而無法繼續行駛。現有技術一般採用拖車把電能耗盡的電動車輛拖到充電站，充電之後電動車輛才能繼續行駛。通過對現有技術的研究，發明人發現從拖車趕到現場，然後對電動車輛進行固定，再拖回充電站，在此過程中為了避免被拖車輛損壞，拖車的行駛速度受到一定限制，因此需要耗費不少時間，同時成本也較高。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的在於提供一種可以為電能耗盡的電動車輛提供及時、方便、成本較低的電能供給的應急充電車和充電系統。本發明實施例提供的一種應急充電車，包括AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組中；所述電池組，用於存儲電能；所述DC/DC充電機，用於將所述電池組中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電。優選的，所述電池組為動力電池組，所述電池組包括磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰電池和/或鉛酸蓄電池。優選的，所述應急充電車包括多個容量不同和/或電壓不同的電池組。優選的，所述應急充電車還包括快換電池模塊；所述快換電池模塊用於更換電動車輛的電池組。優選的，所述應急充電車還包括接口設備，所述接口設備可以包括充電電纜和連接器。
優選的，所述接口設備包括交流接口設備和直流接口設備；所述交流接口設備用於連接電網和所述應急充電車；所述直流接口設備用於連接所述應急充電車和電動車輛。本發明還提供了一種應急充電車充電系統，包括電池組、AC/DC充電機、DC/DC充電機、車載電池管理系統模塊、充電控制模塊、人機互動模塊和充電監控模塊；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組中；所述電池組，用於存儲電能；所述DC/DC充電機，用於將所述電池組中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電；所述車載電池管理系統模塊，用於實時檢測電池組狀態數據，並發送到充電控制模塊；所述充電控制模塊，包括通信、輸入和輸出I/O接口，用於實現與車載電池管理系統模塊、AC/DC充電機、DC/DC充電機、人機互動模塊、電動車輛電池管理系統模塊及充電監控模塊的通信，完成充電機的數據處理與充電控制；所述人機互動模塊，包括充電系統信息顯示設備和手動控制輸入設備，用於實時顯示充電機的充電、告警、輸入信息，設定充電機的工作參數；所述充電監控模塊，用於實時監視所述充電系統的運行狀態。優選的，所述車載電池管理系統模塊設置在所述應急充電車車廂前部中央位置。優選的，所述應急充電車充電系統還包括第一計量表；所述第一計量表，用於統計應急充電車從電網獲取到的電能。優選的，所述應急充電車充電系統還包括第二計量表；所述第二計量表，用於統計電動車輛從應急充電車中獲取到的電能。應用本發明實施例所提供的技術方案，通過在應急充電車中設置的AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機，可以使當電動車輛電能耗盡無法行駛時，無需由拖車將電動車輛拖到充電充電站，而是由應急充電車趕到電動車輛現場，為電動車輛提供電能供給，相比於現有技術，本方案及時、方便且成本較低。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的應急充電車的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的應急充電車的另一種結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的應急充電車充電系統的一種結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。電動汽車充電設施的建設與普及，為電動汽車的能量補給提供了基本保證，但電動汽車的運行會遇到不可預期的各種路況的影響，會出現未到達充電站之前動力電池能量耗盡停車的現場，特別是公交車輛如果半路停車，會造成很大的社會影響。因此要保證電動汽車產業的正常發展，在大量建設固定充電設施的同時，還需要同時配套提供應急充電設備，因此本發明提供了一種移動式應急充電車，它能夠為電動汽車提供快速的充電服務，為電動汽車用戶解除半路電能耗盡無法行駛的問題。實施例一參見圖1所示，為本發明實施例提供的一種應急充電車的結構示意圖。所述應急充電車包括AC/DC充電機101、電池組102和DC/DC充電機103 ；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組102 中；所述電池組，用於存儲電能；所述電池組可以為動力電池組，所述電池組可以包括磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰電池和/或鉛酸蓄電池；所述應急充電車可以包括多個容量不同和/或電壓不同的電池組；所述DC/DC充電機，用於將電池組103中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電；所述DC/DC充電機可以確保不通容量，不同電壓之間的電池組可以互相交換存儲的電池電能。應用本發明實施例所提供的技術方案，通過在應急充電車中設置的AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機，可以使在電動車輛電能耗盡無法行駛時，無需由拖車將電動車輛拖到充電充電站，而是由應急充電車趕到電動車輛現場，為電動車輛提供電能供給，相比於現有技術，本方案及時、方便且成本較低。實施例二 參見圖2所示，為本發明實施例提供的一種應急充電車的結構示意圖。所述應急充電車包括AC/DC充電機201、電池組202、DC/DC充電機203、接口設備 204、快換電池模塊205 ；所述AC/DC充電機201和DC/DC充電機203可以布置在所述應急充電車車廂後部兩側；所述應急充電車車廂後部還可以設置有接口設備，所述接口設備可以包括充電電纜和連接器，所述接口設備可以分為為應急充電車電池組充電的交流接口設備20 和為電動車輛電池組充電的直流接口設備204b ；所述應急充電車車廂中部兩側可以設置有快換電池模塊205，車廂對應位置可以設置大門，當電動車輛的電池組存在故障時，工作人員可以通過快換電池模塊為電池組故障的電動車輛更換電池組。本實施例提供的應急充電車與實施例一提供的充電車相比，設置了快換電池模塊和接口設備，方便應急充電車從電網中獲取電能和電動車輛從應急供電車中獲取電能供應，同時快換電池模塊提供了快速方便存取更換電動車輛的電池組的功能。實施例三
參見圖3所示，為本發明實施例提供的一種應急充電車充電系統的結構示意圖。所述應急充電車充電系統包括電池組301、車載BMS (BatteryManagement System電池管理系統)模塊302、AC/DC充電機303、DC/DC充電機304、充電控制模塊305、 人機互動模塊306和充電監控模塊307。所述電池組301，用於為大容量儲能設備，用於存儲電能並為應急充電車給求援電動汽車充電提供電能。所述車載BMS模塊302，用於實時檢測電池組的電壓、電流、溫度等狀態數據，並上傳給充電控制模塊。所述車載BMS模塊可以布置在應急充電車車廂前部中央位置，便於安裝和調試。所述AC/DC充電機303，用於將電網交流電能轉換為直流電能，為車載電池組充 H1^ ο所述DC/DC充電機304，用於將電池組儲存的電能轉換為直流電能，為電動汽車動力電池充電。所述充電控制模塊305，是車載充電機的中央控制系統，具有通信、輸入和輸出I/ 0接口，用於實現與車載BMS模塊、AC/DC充電機、DC/DC充電機、人機互動模塊、電動車輛 BMS模塊及充電監控模塊的通信，完成充電機的數據處理與充電控制。所述人機互動模塊306，包括充電系統信息顯示設備和手動控制的輸入設備，如 LCD和鍵盤或液晶觸控螢幕，用於實時顯示充電機的充電、告警、輸入信息和電池組的狀態數據，設定充電機的工作參數。所述充電監控模塊307 用於實時監視充電系統的運行狀態。所述充電監控模塊307、人機互動模塊306和充電控制模塊305可以設置在應急充電車的駕駛室內，便於工作人員進行管理。進一步的，所述應急充電車充電系統還可以包括第一計量表308和/或第二計量表309，所述第一計量表用於統計應急充電車從電網獲取到的電能，所述第二計量表用於統計電動車輛從應急充電車中獲取到的電能。所述車載充電監控模塊可以根據所述計量表獲取到的電能數據和預設的價格數據進行計費統計，此外，所述應急充電車充電系統的各個模塊、充電機和計量表之間可以通過RS485線纜進行連接通信。應急充電車充電系統的使用主要分為兩個過程一是利用交流電能對車載儲能電池組充電，二是利用車載電池組直流電能對電動車輛動力電池組充電。這兩個過程都是通過充電機完成，而且不同時進行，因此AC/DC和DC/DC充電機的充電控制流程完全相同，不同的只是充電參數設置、控制和通信對象不同。充電機具有為車載儲能電池或電動車輛動力電池，安全、自動充滿電的能力，充電機依據電池管理系統提供的數據，能動態調節充電電流或電壓參數，執行相應的動作，完成充電過程。本實施例提供的應急充電車充電系統通過在應急充電車中設置的電池組、車載 BMS模塊、AC/DC充電機、DC/DC充電機、充電控制模塊、人機互動模塊和充電監控模塊，可以使當電動車輛電能耗盡無法行駛時，無需由拖車將電動車輛拖到充電充電站，而是由應急充電車趕到電動車輛現場，應急充電系統為電動車輛提供電能供給，相比於現有技術，本方案及時、方便且成本較低。
本發明提供的應急充電車可以包括有動力轉移式和無動力轉移式，所述應急充電車和充電系統不僅適用與為電動車輛提供應急電力供應，也可以為其它需要電力供應的設備提供應急電力供應，本領域技術人員在此基礎上作出的改進都屬於本發明的保護範圍。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種應急充電車，其特徵在於，包括AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組中；所述電池組，用於存儲電能；所述DC/DC充電機，用於將所述電池組中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電。
2.根據權利要求1所述的應急充電車，其特徵在於，所述電池組為動力電池組，所述電池組包括磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰電池和/或鉛酸蓄電池。
3.根據權利要求1所述的應急充電車，其特徵在於，所述應急充電車包括多個容量不同和/或電壓不同的電池組。
4.根據權利要求1所述的應急充電車，其特徵在於，所述應急充電車還包括快換電池模塊；所述快換電池模塊用於更換電動車輛的電池組。
5.根據權利要求1所述的應急充電車，其特徵在於，所述應急充電車還包括接口設備， 所述接口設備可以包括充電電纜和連接器。
6.根據權利要求5所述的應急充電車，其特徵在於，所述接口設備包括交流接口設備和直流接口設備；所述交流接口設備用於連接電網和所述應急充電車；所述直流接口設備用於連接所述應急充電車和電動車輛。
7.一種應急充電車充電系統，其特徵在於，包括電池組、AC/DC充電機、DC/DC充電機、 車載電池管理系統模塊、充電控制模塊、人機互動模塊和充電監控模塊；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組中；所述電池組，用於存儲電能；所述DC/DC充電機，用於將所述電池組中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電；所述車載電池管理系統模塊，用於實時檢測電池組狀態數據，並發送到充電控制模塊；所述充電控制模塊，包括通信、輸入和輸出I/O接口，用於實現與車載電池管理系統模塊、AC/DC充電機、DC/DC充電機、人機互動模塊、電動車輛BMS模塊及充電監控模塊的通信， 完成充電機的數據處理與充電控制；所述人機互動模塊，包括充電系統信息顯示設備和手動控制輸入設備，用於實時顯示充電機的充電、告警、輸入信息，設定充電機的工作參數；所述充電監控模塊，用於實時監視所述充電系統的運行狀態。
8.根據權利要求7所述的應急充電車充電系統，其特徵在於所述車載電池管理系統模塊設置在所述應急充電車車廂前部中央位置。
9.根據權利要求7所述的應急充電車充電系統，其特徵在於所述應急充電車充電系統還包括第一計量表；所述第一計量表，用於統計應急充電車從電網獲取到的電能。
10.根據權利要求7所述的應急充電車充電系統，其特徵在於所述應急充電車充電系統還包括第二計量表；所述第二計量表，用於統計電動車輛從應急充電車中獲取到的電能。
全文摘要
本發明實施例公開了一種應急充電車和充電系統。一種應急充電車，包括AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機；所述AC/DC充電機，用於將電網中交流電能轉換為直流電能存儲在電池組中；所述電池組，用於存儲電能；所述DC/DC充電機，用於將所述電池組中存儲的電能轉換為直流電能，為電動車輛電池組充電。本發明實施例所提供的技術方案，通過在應急充電車中設置的AC/DC充電機、電池組和DC/DC充電機，可以使在電動車輛電能耗盡無法行駛時，無需由拖車將電動車輛拖到充電充電站，而是由應急充電車趕到電動車輛現場，為電動車輛提供電能供給，相比於現有技術，本方案及時、方便且成本較低。
文檔編號H02J7/02GK102208826SQ20101013983
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者劉莘昱, 姚德貴, 張景超, 邱武斌, 魏丹 申請人:河南電力試驗研究院