一种光储充检系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电动汽车领域，特别指一种光储充检系统。


背景技术：

[0002]
当前人类社会面临着气候变化、能源危机以及环境问题，而由交通运输导致的温室气体排放、能源消耗、尾气排放问题也愈加严峻。针对这种现状，国际社会已经达成共识，要致力于推进全球汽车工业产业机构升级和动力系统电动化，最终使社会进入电动汽车时代。
[0003]
随着电动汽车的快速发展，电动汽车的数量大幅增长，对电动汽车进行充电与检测的需求越来越大，且由于充电技术的迭代，缩短了充电时间增加了充电功率，使得电力配网的压力越来越大。
[0004]
然而传统的充电桩存在如下缺点：1、由于主要采用交流充电或者交直流充电，充电效率低下；2、由于充电桩不具备电池检测功能，对电动汽车的电池进行检测时，需将电池拆卸下来利用电池检测设备进行检测，使得电动汽车电池检测十分繁琐；3、不具备存储电量的功能，增加了电网配电容量的压力。
[0005]
因此，如何提供一种光储充检系统，实现提升电动汽车的充电效率以及电动汽车电池检测的便携性、增加电网配电容量的利用率，成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种光储充检系统，实现提升电动汽车的充电效率以及电动汽车电池检测的便携性、增加电网配电容量的利用率。
[0007]
本实用新型是这样实现的：一种光储充检系统，包括一柜体、一配电柜、一储能变流器、一光伏控制器、一储能电池、一直流充电模块、一能量管理模块、一显示屏、复数个指示灯、一温度传感器、一声光报警器、一气体灭火器、一消防按钮、一太阳能光伏组件、一烟雾传感器、一消防控制器以及至少一空调；
[0008]
所述配电柜、储能变流器、光伏控制器、储能电池、直流充电模块、显示屏、指示灯、消防控制器以及空调均分别与能量管理模块连接；所述储能变流器分别与光伏控制器、储能电池以及直流充电模块连接；所述太阳能光伏组件与光伏控制器连接；所述配电柜分别与储能变流器、光伏控制器以及储能电池连接；所述温度传感器、声光报警器、气体灭火器、消防按钮以及烟雾传感器均分别与消防控制器连接；
[0009]
所述配电柜、储能变流器、光伏控制器、储能电池、直流充电模块、能量管理模块、温度传感器、气体灭火器、烟雾传感器、消防控制器以及空调均设于柜体的内部；所述显示屏、指示灯、声光报警器以及消防按钮均设于柜体的侧面；所述太阳能光伏组件设于柜体的顶部。
[0010]
进一步地，所述配电柜为交流配电柜。
[0011]
进一步地，所述储能电池包括一bms以及复数个磷酸铁锂电池；所述bms的一端与
磷酸铁锂电池连接，另一端与所述储能变流器以及能量管理模块连接。
[0012]
进一步地，所述直流充电模块包括至少一充电桩以及一双向隔离直流变流器；所述充电桩的一端与双向隔离直流变流器连接，另一端与所述能量管理模块连接；所述双向隔离直流变流器与储能变流器连接；所述双向隔离直流变流器设于柜体的内部，所述充电桩设于柜体的外部。
[0013]
进一步地，所述充电桩设有一泄放回路，所述泄放回路等效为一电阻。
[0014]
进一步地，所述能量管理模块包括一上位机、一中位机以及一不间断电源；所述中位机的一端与上位机连接，另一端分别与所述配电柜、储能变流器、光伏控制器、储能电池以及直流充电模块连接；所述上位机以及中位机均与不间断电源连接；所述上位机分别与显示屏、指示灯以及消防控制器连接。
[0015]
进一步地，所述显示屏为触摸显示屏。
[0016]
进一步地，所述柜体的侧面设有复数个百叶窗。
[0017]
本实用新型的优点在于：
[0018]
1、通过设置所述双向隔离直流变流器，相对于传统上采用交流充电或者交直流充电，省去了交流部分，极大的提升了电能的转换效率，进而极大的提升了电动汽车的充电效率。
[0019]
2、通过设置所述能量管理模块以及直流充电模块，实现直接通过所述直流充电模块的充电桩连接电动汽车，对电动汽车的电池进行检测，相对于传统上需要将电池拆卸下来检测，极大的提升了电动汽车电池检测的便携性，且降低了因拆卸安装电池而产生的人工成本。
[0020]
3、通过设置所述储能变流器，补充配电电网容量，进而减少配电电网容量，降低电网容量费用，增加电网配电容量的利用率；例如所述储能变流器额定容量为250kw，输入交流配电容量只需250kw，所述储能电池最大输入/输出功率250kw，则可撑起所述充电桩最大功率达500kw。
[0021]
4、通过设置所述储能变流器，当电动汽车进行电池检测需要放电，而所述储能电池为满电状态时，所述储能变流器能够将储能电池内存储的电能由直流转换为交流，并售卖给电网，避免所述储能电池内存储的电能直接被释放而导致电能的浪费，而由此产生的电费收入能够降低电动汽车电池检测的成本；能够在谷段电价时段时利用电网给所述储能电池充电，在峰段电价时段时将所述储能电池内存储的电售卖给电网，即削峰填谷，充分利用所述储能电池的性能，而挣取的电费差价能够进一步降低电动汽车电池检测的成本；当给电动汽车的电池进行检测时，释放的电能能够存储至所述储能电池内，当检测完成时，所述储能电池能够利用存储的电能给电动汽车进行回充，而通过设置所述双向直流变换器极大的提升了电能的转换效率，相对于传统上检测完成后需要利用电力配网给电动汽车重新充电，极大的减少了电动汽车检测时的电能损耗。
[0022]
5、通过设置所述光伏控制器以及太阳能光伏组件，实现将太阳能转换为电能，而转换的电能可用于给电动车进行充电或者售卖给电网，节约了电费支出。
附图说明
[0023]
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0024]
图1是本实用新型一种光储充检系统的电路原理框图。
[0025]
图2是本实用新型能量管理模块的电路原理框图。
[0026]
图3是本实用新型直流充电模块的电路原理框图。
[0027]
图4是本实用新型储能电池的电路原理框图。
[0028]
图5是本实用新型一种光储充检系统的结构示意图。
[0029]
图6是本实用新型一种光储充检系统的正视图。
[0030]
标记说明：
[0031]
100-一种光储充检系统，1-柜体，2-配电柜，3-储能变流器，4-光伏控制器，5-储能电池，6-直流充电模块，7-能量管理模块，8-显示屏，9-指示灯，10-温度传感器，20-声光报警器，30-气体灭火器，40-消防按钮，50-太阳能光伏组件，60-烟雾传感器，70-消防控制器，80-空调，11-百叶窗，51-bms，52-磷酸铁锂电池，61-充电桩，62-双向隔离直流变流器，611-泄放回路，71-上位机，72-中位机，73-不间断电源。
具体实施方式
[0032]
本实用新型实施例通过提供一种光储充检系统100，解决了现有技术中充电效率低下、对电动汽车的电池进行检测时，需将电池拆卸下来检测非常繁琐以及不具备存储电量的功能，增加了电网配电容量的压力的技术问题，实现了极大的提升了电动汽车的充电效率以及电动汽车电池检测的便携性、极大减少电网配电容量的技术效果。
[0033]
本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过设置所述双向隔离直流变流器62，省去交流部分，提升电能转换效率，进而提升电动汽车的充电效率；通过设置所述能量管理模块7以及直流充电模块6，实现直接通过所述直流充电模块6的充电桩61连接电动汽车，对电动汽车的电池进行检测，进而提升电动汽车电池检测的便携性；通过设置所述储能变流器3减少电网配电容量。
[0034]
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0035]
请参照图1至图6所示，本实用新型一种光储充检系统100的较佳实施例，包括一柜体1、一配电柜2、一储能变流器(pcs)3、一光伏控制器4、一储能电池5、一直流充电模块6、一能量管理模块(ems)7、一显示屏8、复数个指示灯9、一温度传感器10、一声光报警器20、一气体灭火器30、一消防按钮40、一太阳能光伏组件50、一烟雾传感器60、一消防控制器70以及至少一空调80；所述储能变流器3的功率为250kw,能与所述储能电池5的bms51进行通信，进而对所述储能电池5的充放电进行管理，并接受所述能量管理模块7的控制；所述光伏控制器4具备mppt功率，实现高效率dc/dc转换，用于将所述太阳能光伏组件50输出的直流能量转换为与储能电池5匹配的电压；所述直流充电模块6用于给电动汽车充电；所述能量管理模块7用于对光储充检系统100以及电动汽车的充放电进行控制，对电动汽车进行检测并输出报告；所述显示屏8用于向能量管理模块7发送操作指令，并显示所述光储充检系统100的工作状态；所述指示灯9用于指示光储充检系统100的工作状态；所述温度传感器10用于监测柜体1内部的温度，当温度过高发生火灾时通过所述声光报警器20进行报警，通过所述气体灭火器30进行灭火；所述消防按钮40用于手动控制气体灭火器30的启停；所述太阳能光伏组件50用于将太阳能转换为电能；所述消防控制器70用于接收温度传感器10、声光报警
器20、气体灭火器30、消防按钮40以及烟雾传感器60的感应信号，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的控制器即可，并不限于何种型号，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；
[0036]
所述配电柜2、储能变流器3、光伏控制器4、储能电池5、直流充电模块6、显示屏8、指示灯9、消防控制器70以及空调80均分别与能量管理模块7连接；所述储能变流器3分别与光伏控制器4、储能电池5以及直流充电模块6连接；所述太阳能光伏组件50与光伏控制器4连接；所述配电柜2分别与储能变流器3、光伏控制器4以及储能电池5以及连接；所述温度传感器10、声光报警器20、气体灭火器30、消防按钮40以及烟雾传感器60均分别与消防控制器70连接；
[0037]
所述配电柜2、储能变流器3、光伏控制器4、储能电池5、直流充电模块6、能量管理模块7、温度传感器10、气体灭火器30、烟雾传感器60、消防控制器70以及空调80均设于柜体1的内部；所述显示屏8、指示灯9、声光报警器20以及消防按钮40均设于柜体1的侧面；所述太阳能光伏组件50设于柜体的顶部。
[0038]
所述配电柜2为交流配电柜，所述配电柜2设有一电网输入接口(未图示)、一交流双向计量电表(未图示)以及一交流光伏输入接口(未图示)，用于为所述光储充检系统100供电。
[0039]
所述储能电池5包括一bms(电池管理系统)51以及复数个磷酸铁锂电池52；所述bms51的一端与磷酸铁锂电池52连接，另一端与所述储能变流器3以及能量管理模块7连接；各所述磷酸铁锂电池52间进行串并联，形成容量为500kwh的大电池；所述储能电池5在能量调配过程中起缓冲的作用，达到削峰填谷、增容扩容、缓解电网配电容量压力的目的。
[0040]
所述直流充电模块6包括至少一充电桩61以及一双向隔离直流变流器62；所述充电桩61的一端与双向隔离直流变流器62连接，另一端与所述能量管理模块7连接；所述双向隔离直流变流器62与储能变流器3连接；所述双向隔离直流变流器62设于柜体1的内部，所述充电桩61设于柜体1的外部；所述充电桩61具备电能计量、绝缘检测、与电动汽车的bms、ems进行通信的功能；所述双向隔离直流变流器62由复数个最大电流125a、最大功率为60kw的模块组成，每2个模块输出给1个充电桩61供电，可以给电动汽车高达250a/120kw的大功率充电，实现快速充电的目的，且采集电压和电流数据的精度高，确保电动汽车电池数据检测的准确性。
[0041]
所述充电桩61设有一泄放回路611，所述泄放回路611等效为一电阻，用于将所述充电桩61充完电后的残余电压泄放掉，以免对人体产生危害。
[0042]
所述能量管理模块7包括一上位机71、一中位机72以及一不间断电源(ups)73；所述中位机72的一端与上位机71连接，另一端分别与所述配电柜2、储能变流器3、光伏控制器4、储能电池5以及直流充电模块7连接；所述上位机71以及中位机72均与不间断电源73连接；所述上位机71分别与显示屏8、指示灯9以及消防控制器70连接；所述上位机71和中位机72为工控机或者电脑；所述上位机71用于接收中位机72上传的数据，并发送给云服务器，下发控制命令给所述中位机72；所述中位机72用于依据上位机71的控制命令控制光储充检系统100，与所述上位机71进行双向通信；所述不间断电源73用于断电时给光储充检系统100供电。
[0043]
所述显示屏8为触摸显示屏。
[0044]
所述柜体1的侧面设有复数个百叶窗11，用于散热。
[0045]
本实用新型工作原理：
[0046]
电动汽车充电：将所述充电桩61的充电枪(未图示)插入电动汽车的充电口，所述充电桩61自检充电口完全连接后锁上充电枪的电子锁，防止充电枪脱落；所述上位机71通过云服务器接收手机app发送的充电指令，并将充电指令发送给中位机72；中位机72基于充电指令，通过所述充电桩61给电动汽车的bms进行低压辅助供电，使回路导通，并进行绝缘检测，绝缘检测结束后通过所述泄放回路611泄放残余电压，并与电动汽车的bms周期性发送通信报文；所述中位机72基于通信报文获取至少包括单体电芯最高允许充电电压、动力电池系统最高允许充电总电压、动力电池系统最高允许充电电流、单体电芯最高允许温度、单体电芯以及动力电池系统当前电压以及soc的充电参数，并基于充电参数实时调整给电动汽车充电的电压和电流，将充电结果通过所述上位机71反馈给手机app。
[0047]
电动汽车检测：将所述充电桩61的充电枪插入电动汽车的充电口，所述充电桩61自检充电口完全连接后锁上充电枪的电子锁，防止充电枪脱落；所述上位机71通过云服务器接收手机app发送的检测指令，并将检测指令发送给中位机72；中位机72基于检测指令，通过所述充电桩61给电动汽车的bms进行低压辅助供电，使回路导通，并进行绝缘检测，绝缘检测结束后通过所述泄放回路611泄放残余电压，并与电动汽车的bms周期性发送通信报文进行交互；所述中位机72通过通信报文获取电动汽车电池系统至少包括电压、电流以及soc的检测参数，所述中位机72基于获取的检测参数对电动汽车电池进行检测，生成检测报告并通过所述上位机71反馈给手机app。
[0048]
削峰填谷运行：在谷段电价时段，给电动汽车充电的同时，所述储能变流器3同时给储能电池5充电；在峰段电价时段，给电动汽车充电的同时，优先使用所述储能电池5给电动汽车充电，所述储能电池5的电量或者功率不足时再通过储能变流器3从电网取电。
[0049]
离网运行：当电网断电时，所述不间断电源73继续为上位机71以及中位机72供电，所述中位机72启动储能变流器3，通过所述储能变流器3控制储能电池5继续提供充电服务。
[0050]
综上所述，本实用新型的优点在于：
[0051]
1、通过设置所述双向隔离直流变流器，相对于传统上采用交流充电或者交直流充电，省去了交流部分，极大的提升了电能的转换效率，进而极大的提升了电动汽车的充电效率。
[0052]
2、通过设置所述能量管理模块以及直流充电模块，实现直接通过所述直流充电模块的充电桩连接电动汽车，对电动汽车的电池进行检测，相对于传统上需要将电池拆卸下来检测，极大的提升了电动汽车电池检测的便携性，且降低了因拆卸安装电池而产生的人工成本。
[0053]
3、通过设置所述储能变流器，补充配电电网容量，进而减少配电电网容量，降低电网容量费用，增加电网配电容量的利用率；例如所述储能变流器额定容量为250kw，输入交流配电容量只需250kw，所述储能电池最大输入/输出功率250kw，则可撑起所述充电桩最大功率达500kw。
[0054]
4、通过设置所述储能变流器，当电动汽车进行电池检测需要放电，而所述储能电池为满电状态时，所述储能变流器能够将储能电池内存储的电能由直流转换为交流，并售卖给电网，避免所述储能电池内存储的电能直接被释放而导致电能的浪费，而由此产生的
电费收入能够降低电动汽车电池检测的成本；能够在谷段电价时段时利用电网给所述储能电池充电，在峰段电价时段时将所述储能电池内存储的电售卖给电网，即削峰填谷，充分利用所述储能电池的性能，而挣取的电费差价能够进一步降低电动汽车电池检测的成本；当给电动汽车的电池进行检测时，释放的电能能够存储至所述储能电池内，当检测完成时，所述储能电池能够利用存储的电能给电动汽车进行回充，而通过设置所述双向直流变换器极大的提升了电能的转换效率，相对于传统上检测完成后需要利用电力配网给电动汽车重新充电，极大的减少了电动汽车检测时的电能损耗。
[0055]
5、通过设置所述光伏控制器以及太阳能光伏组件，实现将太阳能转换为电能，而转换的电能可用于给电动车进行充电或者售卖给电网，节约了电费支出。
[0056]
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

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