CN115534792A - 一种综合智慧新能源多功能直流服务车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种综合智慧新能源多功能直流服务车，解决充电车位不够用，充电不方便，救援条件不足；电瓶车充电客户体验感不友好；优化光伏消纳控制策略，使微网***与变电站站用电供电更高效；采用全直流供电，使***运行更高效节能。本发明提供的技术方案为一种综合智慧新能源多功能直流服务车，包括车体、设置在车体底部的储能电池组和设置在车体上各部位的模块。本发明涉及电动车充电的技术领域，本发明可在新能源项目、多站融合项目中广泛应用，同时可以在大型活动、公共设施场所、野外救援、交通道路救援等场景作为独立应急救援设备使用，也可与常规交流发电应急救援设备、常规直流发电应急救援设备、常规电源配合使用，提高扩展应急能力。

Description

一种综合智慧新能源多功能直流服务车
技术领域
本发明涉及电动车充电的技术领域，具体为一种综合智慧新能源多功能直流服务车。
背景技术
能源发展规划提出，推动能源生产供应集成优化，构建多能互补、供需协调的智慧能源***。发展多能互补集成优化工程，加快布局由单一能源进入到多种能源有机整合、集成互补的能源体系，成为了各大能源电力企业提升品质、不断创新的又一风向标。
目前，在建或已建成投产的综合智慧能源站多采用屋顶光伏+集装箱式储能仓(移动储能车)+集装箱式数据中心(中小型)+固定式交直流充电桩+固定洗车机位+户外机巢式无人巡检机的模式。每个部分通过交流电电气连接在一起，通过能量控制***，实现源网荷储就地化协调互动。
为了探索提高多能互补综合智慧能源的一次能源利用率，推进能源互联网、智慧能源落脚并达到最佳效果。本发明推出一种综合智慧新能源多功能直流服务车的理念，期望在新能源项目、多站融合项目、大型活动、公共设施场所、野外救援、交通道路救援、应急救援***、大型活动组织***、交通指挥***、快递服务***等得到联合应用。在汽车、电瓶车充电方面、新能源消纳方面、直流微网供电方面、5G北斗无人驾驶方面以及无人机和应急照明方面通过模块化设计得到创新应用。并在此基础上达到最佳使用效果，为集成化多能互补、能源发展规划乃至“低碳目标实现添砖加瓦，贡献值得参考的方向。
由于综合智慧能源站的土地资源有限，在实际运营中，综合智慧能源站的充电车位不够用，纯电动汽车充电需长时间排队等候，且部分地区充电桩标准不一致导致车辆无法充电；再者，传统综合智慧能源站采用交流电气***，而光伏、储能、数据中心以及充电桩等设备大多都是直流终端，反复变流造成能量损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合智慧能源站多功能直流服务车，以解决上述背景技术中出现的充电车位不够用，纯电动汽车充电需长时间排队等候，充电不方便；电瓶车充电客户体验感不友好；优化光伏消纳控制策略，使微网***与变电站用电供电更加高效；采用全直流供电，使***运行更加高效节能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种综合智慧新能源多功能直流服务车，包括车体、设置在所述车体底部的储能电池组和设置在所述车体的后部的充电桩，所述充电桩为直流恒压充电桩并输出可调直流电。
进一步的，所述车体上设置有展翼式的光伏组件，所述光伏组件包括设置在所述车体上部的4个侧边上的4组每组8块光伏板，每组8块所述光伏板中每4个组成两个田字型的光伏板组合，其中一个所述光伏板组合的两端分别通过可弯折伸展的连接件连接另一个所述光伏板组合与所述车体的上部。
进一步的，所述储能电池组包括多个模块化磷酸铁锂电池，每个模块化磷酸铁锂电池组成电池包，一个电池包尺寸为(L*W*D)178mm*980mm*335mm，单个电池包额定能量为10.752kWh；电池组留有交流和直流充放电口，通过三端***直流变换器实现交直流双向充放电，既能通过交流和直流电给电池充电也能由电池对外供交流和直流电；所述充电桩通过接口与电动汽车相连，所述充电桩上设置有人机交互界面，操作人员在充电桩上的所述人机交互界面处刷卡和进行相应的操作后，即可给电动汽车充电，在充电桩上配置充电桩显示屏并可显示电动汽车的电量、费用、充电时间；所述车体上的所述充电桩同时配置有欧标和国标的充电枪机，可以同时满足欧标电动汽车和国标电动汽车快速充电需求，所述充电桩根据车牌自动识别欧标或国标汽车，从而推荐对应的充电桩。
进一步的，本服务车包括能量控制***，所述能量控制***包括数据信息采集模块、设备状态监视模块、能量管理与协调控制模块和光储充一体化协调控制模块，所述光储充一体化协调控制模块包括充电模式协调控制、非充电模式控制、光储充协调优化控制；所述能量控制***实现光伏组件、储能电池组、充电桩及运输车动力用电秒级监视及控制；数据信息采集模块用于将采集的实时数据处理后送至实时数据库；所述设备状态监视模块对储能电池组的实时运行信息、模块化电池包的数量、报警信息进行全面的监视，并进行统计和分析；所述能量管理与协调控制模块实时监测光伏组件的发电数据、各类负荷的用电数据，统计光伏年发电量、光伏历史总发电量、停电累计时间，基于数据采集基础，协调控制能量流动、无缝切换控制、功率平衡优化控制、经济效益最大化控制、人机交互策略控制；所述光储充协调优化控制包括：
光伏运行方式：白天时段，优先使用光伏给电动车充电；无电动车充电时，优先选择光伏限功率给蓄电池充电；
风力发电运行方式：全天时段，达到风机启动风速时，选择风机限功率给蓄电池充电；
储能运行方式：白天时段，储能***放电用于电动车充电；优先选择用电平峰时段进行充电；储能电池SOC偏低时，白天时段优先使用光伏充电或平峰电价充电；避免高峰电价充电；晚上优先使用低谷电价给储能电池充电；
充电桩运行方式为优先选择光伏运行方式+储能运行方式给电动车充电；光伏运行方式+储能运行方式充电功率不足，则使用电网电源作为补充充电电源。
进一步的，本服务车包括车控制***，所述车控制***包括整车控制器和均分别与所述整车控制器电连接的电机控制器、若干检测传感器与电池控制器，所述电机控制器为车体驱动电机的控制器，所述车体驱动电机为直流永磁同步驱动电机，所述电池控制器为所述储能电池组的控制器，所述储能电池组作为直流电源为各部件供电；本服务车内部控制电路包括控制芯片及其驱动***、AD采样***、功率模块及其驱动***、硬件保护***、位置检测***；所述车控制***采用DSP处理器结合所述服务车上搭载的5G及北斗***实现自动驾驶功能。
进一步的，所述车体上设置有直流60V/48V/24V/12V、多路的充换电柜，所述充换电柜上按阵列设置有多个模块化的电池仓，所述充换电柜的上部设置有显示屏、摄像头和喇叭。
进一步的，所述车体的中部设置为室外无人机巡检停机机库，所述室外无人机巡检停机机库内部设置有定位天线和云台摄像机，所述室外无人机巡检停机机库采用所述储能电池组直流供电，所述室外无人机巡检停机机库中配置有无人机，所述室外无人机巡检停机机库为无人机精准起降和大功率快速充电提供场地。
进一步的，所述车体的前后两端均分别设置有折叠式垂直轴风力发电机，所述折叠式垂直轴风力发电机的叶轮转轴与地面垂直，所述折叠式垂直轴风力发电机将风能转变为机械能，再转变为电能，利用风力发电，向所述储能电池组充电蓄存电能；所述储能电池组可以消纳光伏和风力发电容量，剩余电量由电网自动充电完成，所述服务车在电价低谷或平段充电，在电价高峰时放电。
进一步的，所述车体的后部中间设置有应急救援照明灯，所述应急救援照明灯包括垂直伸缩式灯杆和设置在所述垂直伸缩式灯杆上部的灯头，所述灯头内部设置有LED节能型光源，所述应急救援照明灯用大功率直流电驱动，所述灯头可水平、上下360度旋转以满足任意角度的高照度场景与救援需求。
进一步的，所述充电桩、所述光伏组件、所述储能电池组、所述充换电柜、所述室外无人机巡检停机机库、所述折叠式垂直轴风力发电机和所述应急救援照明灯均分别为所述服务车的模块化设计的组成部分，所述服务车在不同的场景需求下采用不同的模块进行拼装组合或增减某种模块的参数规格，实现灵活便捷的多功能应用；所述综合智慧新能源多功能直流服务车在新能源项目、电网多站融合项目中可作为固定安装式或移动安装式充电车，布置于项目用地内；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时可以经直流与项目直流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用直流充电，供电模式下也可以给直流电源***提供直流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时还可以经交流与项目交流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用交流充电，供电模式下也可以给交流电源***提供交流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车除正常作为新能源发电车使用之外，可作为站内巡检无人机使用，此时该无人机可以直接与站内巡检***连接，也可以经直流服务车能量控制***与站内巡检***连接；还可以与巡检机器人充电房配合使用，为其提供直流电源或交流电源；同时本直流服务车可在站内或作为大型检修临时照明车使用，自动将多功能车能量控制***与项目后台控制***通过5G通讯方式连接，实现自动数据传送与命令远程下达，自动调节照明亮度及方向；所述综合智慧新能源多功能直流服务车的能量控制***经5G通讯方式可以与大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理连接，主动获取需求信息或接收需求信息，当与上述***配合使用时，可上传对应管理***需要的信息，实现实施救援、实施传送，在与上述大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理配合使用时，所述综合智慧新能源多功能直流服务车可作为独立应急救援设备使用，也可与常规交流发电应急救援设备、常规直流发电应急救援设备、常规电源配合使用，提高扩展应急能力与服务能力；多功能车能量控制***与应急救援***、大型活动组织***、交通指挥***、快递服务***等自动连接通讯，能接受各***指挥中心远程灵活调运模式；所述综合智慧新能源多功能直流服务车在应急救援时还可以连续启动无人机观察，并自动启动照明***，并将现场实时画面及急需抢救点通过5G以及北斗***定位并回传至对应后台，以便抢险人员分析判断决策；在快递物流公司、工业园或者大型小区等固定距离多次往返环保出行场景中，电瓶车充换电柜可以为不同厂家、不同规格参数的电池模块提供更换及充电服务，可以使充换电时间更短，电池续航更长，工作效率更高，便于出行与救援。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本运输车通过高效率的直流***，将各个***有效协调控制，利用风电、光伏等可再生能源将综合能耗进一步降低，并利用电网峰谷电价差，将能效提高的同时最大限度的发挥多功能直流运输车的作用。通过5G及北斗***功能实现了运输车自动驾驶，并与智慧能源站的各个***实现了5G互联通信，能更好的为智慧能源站服务。室外无人机巡检停机机库可以为智慧能源站巡检机随时充电，而且可以提供移动选择最佳起降位置。为电动汽车提供了更便捷的充电服务，自动识别欧标与国标电动车，同时满足两辆电动车直流快充功能。利用充换电柜上的16个电池仓中的电池可为快递小哥电瓶车快速换电提供便利。通过高效的能量控制***与车控制***实现了直流服务车高效运转，为智慧能源站为低碳目标实现作准备。
多功能直流服务车的多功能性与多应用场景性体现于它的模块化设计理念，上述各项功能采用不同设计规格的模块，在不同的场景需求下采用不同的模块进行拼凑。也可以根据不同的场景需求增大或者减小某种模块的参数规格。实现灵活便捷的多功能应用。
附图说明
图1为本发明的运输车的侧面的结构示意图；
图2为本发明的运输车的后侧面的结构示意图；
图3为本发明的光伏组件的结构示意图；
图4是本发明的车控制***的组成示意图；
图5是本发明的充换电柜的结构示意图；
图6是某地区全年峰谷分时、尖峰分时电价示意；
图7是本发明的服务车的电气原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7，本发明提供技术方案：一种综合智慧新能源多功能直流服务车，包括车体1和光伏组件3，光伏组件3采用展翼式低工作电压标准薄膜组件，该组件工作电压为23V，低于人体安全电压，使用安全可靠。光伏组件展翼折叠设计便于伸缩，充放电空间利用效率更高。单块光伏板尺寸为 (L*W*D)1200*600*6.8mm，重量为11.8kg，额定功率为85W，工作电压为23V，工作电流为3.71A。所述光伏组件3包括设置在所述车体1上部的4个侧边上的光伏板4，服务车四周共布置32块光伏板4，分为4组，每组8块，每组8 块所述光伏板4中每4个组成两个田字型的光伏板组合，其中一个所述光伏板组合的两端分别通过可弯折伸展的连接件5连接另一个所述光伏板组合与所述车体1的上部；光伏板4开路电压29.2V×8＝233.6V，功率85W×8＝680W，4组共2720W。按照平均每天有效光照时间3.5小时计算，每天的发电量是 9.52kWh。进一步的，本服务车包括设置在所述车体1的底部的储能电池组10，服务车采用既能满足动力驱动也能满足电化学储能的性能稳定的磷酸铁锂电池；磷酸铁锂电池具有安全性好、比能量和比功率高、循环寿命长等特点，在后备电源、大型储能及电动汽车中应用广泛。磷酸铁锂电池作为应用广泛的能量储存电池，在10％～90％的SOC范围内具有约3.2V的电压平台，所测试电池在1C以内有较优的充放电倍率特性，温度范围在15℃～45℃输入/输出能量稳定，常温1C循环至2789次寿命终结，容量衰减呈现出线性变化趋势。由此可见，磷酸铁锂电池整体性能稳定，可以作为良好的直流电源使用。储能电池组10包括14个模块化磷酸铁锂电池，模块化磷酸铁锂电池单体电压是3.2V，由单体电芯组成储能电池包(PACK)，一个电池包尺寸为尺寸为 (L*W*D)178*980*335，标称电压为38.4V，额定能量为10.752kWh，电池组 10留有交流和直流充放电口，通过三端***直流变换器实现交直流双向充放电，既能通过交流和直流电给电池充电也能由电池对外供交流和直流电；服务车车共配置14组电池包，电池能量共258kWh，按照90％的放电深度，储能电池充放电量为232.2kWh。采用功率为120kW的DC/DC双向变流器，基本可以同时满足两辆目前市面上的电动汽车(120kW直流充电桩)充电模式。
进一步的，本服务车包括设置在车体后部的充电桩2，服务车采用120kW 一体式直流恒压充电***，充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，只需简易控制***。直流充电桩输出为可调直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求。
直流充电桩通过接口与电动汽车相连，充电桩2上设置有人机交互界面，操作人员在充电桩2上的所述人机交互界面处刷卡和进行相应的操作后，即可给电动汽车充电。同时，在充电桩显示屏上能够显示电量、费用、充电时间等数据。
另外本服务车的充电桩***同时配置欧标和国标的充电枪机，可以同时满足欧标电动汽车和国标电动汽车快速充电需求，并能根据车牌自动识别欧标或国标汽车，从而推荐对应的充电桩2。
进一步的，本服务车包括能量控制***20，能量控制***20实现光伏组件、储能电池组10、充电桩2及小车动力用电秒级监视及控制。采用国产操作***和数据库，同时根据储能及光伏容量及运行状态动态计算与分配下发有功控制指令。
能量控制***20包括如下模块：
1)数据信息采集模块
能量控制***20将采集的实时数据处理后送至实时数据库，其它数据(如环境信息、气象信息、管理信息)也进行适当处理，并存入相应数据库。
2)设备状态监视模块
实时监测***内各设备运行状态和开关位置信息，并能对设备进行控制。例如：对储能电池组10的实时运行信息、模块化电池包的数量、报警信息进行全面的监视，并进行多方面的统计和分析，实现对储能的全面掌控。
3)能量管理与协调控制模块
实时监测光伏***的发电数据、各类负荷的用电数据。统计光伏年发电量、光伏历史总发电量、停电累计时间等数据；基于数据采集基础，协调控制能量流动、无缝切换控制、功率平衡优化控制、经济效益最大化控制、人机交互策略控制等。
4)光储充一体化协调控制模块
a、充电模式协调控制
储能协调控制基于光、储等的出力特性，考虑电量、电池容量以及发电单元运行约束，以经济最优或效率最优为目标，合理的分配光储等发电单元功率，使联合运行出力在满足***要求的同时，保持光储联合运行的安全稳定。
b、非充电模式控制
光储联合发电***处于非充电模式运行状态时，***可根据当前负荷情况、光储出力、直流***的电压波动情况，自动对光储发电单元的有功功率进行闭环调节，实现非充电模式***直流电压的稳定。
c、光储充协调优化控制
光储充协调优化运行的目标是光储充联合运行效益最大：
光伏运行方式：白天时段，优先使用光伏给电动车充电；无电动车充电时，优先选择光伏限功率给蓄电池充电；
风力发电运行方式：全天时段，达到风机启动风速时，选择风机限功率给蓄电池充电；
储能运行方式：白天时段，储能***放电用于电动车充电；优先选择用电平峰时段进行充电；储能电池SOC偏低时，白天时段优先使用光伏充电或平峰电价充电；尽量避免高峰电价充电；晚上优先使用低谷电价给储能电池充电。
充电桩运行方式：
优先选择光伏+储能给电动车充电；光伏+储能充电功率不足，则使用电网电源作为补充充电电源。
进一步的，本服务车包括车体驱动电机11，车体驱动电机11采用直流永磁同步驱动电机；电动汽车直流永磁同步驱动电机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点，又具有直流电动机的调速性能好的优点，且无需励磁绕组，可以做到体积小、控制效率高，是当前电动汽车电动机研发与应用的热点。永磁电动机驱动***可以分为无刷直流电动机(BLD-CM)***和永磁同步电动机(PMSM)***。永磁同步电动机(PMSM)***具有高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性以及低噪声的特点，通过合理设计永磁磁路结构能获得较高的弱磁性能，提高电动机的调速范围，因此在电动汽车驱动方面具有较高的应用价值，已经受到国内外电动汽车界的高度重视，并在日本得到了普遍的应用，是一种比较理想的电动汽车驱动***。
进一步的，本服务车包括车控制***30，车控制***30示意图如图4所示。车控制***30是用来控制服务车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及小车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是服务车的大脑，是电动车上重要的部件。
车控制***30主要由整车控制器6、均分别与所述整车控制器6电连接的电机控制器7、若干检测传感器8与电池控制器9，所述电机控制器7为车体驱动电机11的控制器，电池控制器9为储能电池组10的控制器。各部件采用服务车自身携带的储能电池组10作为直流电源，通过DC/DC功率转换器给各部件供电。电动车电动机控制***应根据其控制算法的复杂程度，选择比较合适的微处理器***。较为简单的有选用单片机控制器，复杂的可使用DSP控制器，最新出现的电动机驱动专用芯片可以满足一些辅助***电机控制需求。本***采用DSP处理器结合小车搭载的5G及北斗***40实现小车自动驾驶功能。5G及北斗定位***40：5G技术与北斗***作为政策大力发展和支持的新兴产业之一，5G传输速度理论上可以达到4G速度的数百倍之多(数 10Gbps)。服务车以智慧能源站配置的5G基站和北斗基站为基础，利用5G 技术可以将车辆和路面感知情况快速上传输给北斗卫星，通过北斗厘米级精准定位来实现室内室外一体化的坐标连续和定位，并把这样的一些信息通过 V2X的方式传递给服务车，并保持服务车驾驶感知的范围和距离，实现服务车的自动驾驶功能。车控制***30中的控制电路主要包括以下几部分：控制芯片及其驱动***、AD采样***、功率模块及其驱动***、硬件保护***、位置检测***等。
进一步的，截至2019年末，我国电动自行车社会保有量已超过2.5亿辆。电动车虽然便捷，但也存在体积大、续航短、隐患多、充电难等痛点，对电动车续航体会最深的莫过于外卖、快递等配送行业人群了。电动车传统充电模式已经无法满足用户的实际需求，为了解决电动车充电、续航等痛点，高效便捷的换电模式应运而生。换电模式的出现将会极大解决电动车用户充电痛点难题，从此成为未来电动车续航的主流趋势。本服务车采用直流 60V/48V/24V/12V、16路智能充换电柜形式设计方案，示意如下图5所示。1 台充换电柜12上按4×4阵列设置有16个模块化的电池仓13，可最大一次性提供16块电瓶，充换电柜12的上部设置有显示屏14、摄像头15和喇叭16，可实现无人化智能监管，用户通过手机APP可轻松查找附近换电站，APP预约换电，手机查看电池使用状况等功能。充换电柜12包括：
1)智能终端：16路智能充电柜。
2)用户终端：(B端/C端)车主、各级运营商、物业。
3)智能监管端：政府消防物联网、运营商、物业管理平台。
4)监管端功能：温度报警、视频监控、电池异常预警、换电站使用率统计、换电次数等。
进一步的，本服务车的车体1的中部设置为室外无人机巡检停机机库17，室外无人机巡检停机机库17利用服务车内部空间可以作为智慧能源站室外无人机停机机库，实现巡检无人机停放充电检修平台。平台自重75～80kg，体积不足1m3，峰值功率200W，可采用服务车自身直流供电，室外无人机巡检停机机库17中配置有无人机，室外无人机巡检停机机库17支持无人机精准起降和大功率快速充电，可在智慧能源站站内灵活部署，用于解决无人机长时间巡检和自动续航问题，平台配套定位天线和云台摄像机各1套。
进一步的，本服务车的车体1的前后两端均分别设置有折叠式垂直轴风力发电机18，折叠式垂直轴风力发电机18的叶轮转轴与地面垂直，故称为垂直轴风力发电机。折叠式垂直轴风力发电机18是一种将风能转变为机械能，再转变为电能的低转速风力发电机。利用风力发电，向电池充电蓄存电能。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。折叠风片设计便于服务车空间利用，服务车配置4台200W小功率升力型折叠式垂直轴风力发电机18，工作风速为6m/s，全效率按25％计算所需扫风面积约为6.2m2,如果风速达到10m/s，则所需扫风面积约为1.4m2即可。可根据当地气象条件选择适当的工作风速范围的风电机，既要在较宽的风速范围内高效安全的发电又要有足够的抗强风能力。
进一步的，储能电池组10可以消纳光伏和风力发电容量，剩余电量由电网自动充电完成，所述服务车在电价低谷或平段充电，在电价高峰时放电(电池在0h-8h和12h-14h充电，在10h-12h和14h-19h放电)，可通过电价差取得最佳的节能降耗效益。某地区全年峰谷分时、尖峰分时电价示意如图6所示。
进一步的，所述车体1的后部中间设置有应急救援照明灯21，所述应急救援照明灯21包括垂直伸缩式灯杆22和设置在所述垂直伸缩式灯杆22上部的灯头23，所述灯头22内部设置有LED节能型光源，所述应急救援照明灯 21用大功率直流电驱动，所述灯头23可水平、上下360度旋转以满足任意角度的高照度场景与救援需求。无人机可配合5G及北斗***40和应急救援照明灯23一起协同配合为现场应急救援提供帮助。
进一步的，所述充电桩2、所述光伏组件3、所述储能电池组10、所述充换电柜12、所述室外无人机巡检停机机库17、所述折叠式垂直轴风力发电机 18和所述应急救援照明灯21均分别为所述服务车的模块化设计的组成部分。本多功能直流服务车的多功能性与多应用场景性体现于它的模块化设计理念，上诉各项功能采用不同设计规格的模块，在不同的场景需求下采用不同的模块进行拼凑组合。也可以根据不同的场景需求增大或者减小某种模块的参数规格。实现灵活便捷的多功能应用。
所述综合智慧新能源多功能直流服务车在新能源项目、电网多站融合项目中可作为固定安装式或移动安装式充电车，布置于项目用地内；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时可以经直流与项目直流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用直流充电，供电模式下也可以给直流电源***提供直流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时还可以经交流与项目交流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用交流充电，供电模式下也可以给交流电源***提供交流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车除正常作为新能源发电车使用之外，可作为站内巡检无人机使用，此时该无人机可以直接与站内巡检***连接，也可以经直流服务车能量控制***与站内巡检***连接；还可以与巡检机器人充电房配合使用，为其提供直流电源或交流电源；同时本直流服务车可在站内或作为大型检修临时照明车使用，自动将多功能车能量控制***与项目后台控制***通过5G通讯方式连接，实现自动数据传送与命令远程下达，自动调节照明亮度及方向；所述综合智慧新能源多功能直流服务车的能量控制***经5G通讯方式可以与大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理连接，主动获取需求信息或接收需求信息，当与上述***配合使用时，可上传对应管理***需要的信息，实现实施救援、实施传送，在与上述大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理配合使用时，所述综合智慧新能源多功能直流服务车可作为独立应急救援设备使用，也可与常规交流发电应急救援设备、常规直流发电应急救援设备、常规电源配合使用，提高扩展应急能力与服务能力；多功能车能量控制***与应急救援***、大型活动组织***、交通指挥***、快递服务***等自动连接通讯，能接受各***指挥中心远程灵活调运模式；所述综合智慧新能源多功能直流服务车在应急救援时还可以连续启动无人机观察，并自动启动照明***，并将现场实时画面及急需抢救点通过5G以及北斗***定位并回传至对应后台，以便抢险人员分析判断决策；在快递物流公司、工业园或者大型小区等固定距离多次往返环保出行场景中，电瓶车充换电柜可以为不同厂家、不同规格参数的电池模块提供更换及充电服务，可以使充换电时间更短，电池续航更长，工作效率更高，便于出行与救援。
在本发明中，服务车通过高效率的直流***，将各个***有效协调控制，利用风电、光伏等可再生能源将综合能耗进一步降低，并利用电网峰谷电价差，将能效提高的同时最大限度的发挥多功能直流服务车的作用。通过5G及北斗***功能实现了服务车自动驾驶，并与智慧能源站的各个***实现了5G 互联通信，能更好的为智慧能源站服务。室外无人机巡检停机机库17可以为智慧能源站巡检无人机随时充电，而且可以提供移动选择最佳起降位置。为电动汽车提供了更便捷的充电服务，自动识别欧标与国标电动车，同时满足两辆电动车直流快充功能。利用充换电柜12上的16个电池仓13中的电池为快递小哥电瓶车快速换电提供便利。通过高效的能量控制***20与车控制***30实现了直流服务车高效运转，为智慧能源站为低碳目标实现作准备。
本发明优化光伏消纳控制策略，使微网***与变电站站用电供电更加高效；采用全直流供电，使***运行更加高效节能。在某些特定场景可以作为应急保障发电车提供抢修、应急充电等服务。还可以扩展到未安装充电桩的大型商超以及公园绿地等场所挺充电服务。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：包括车体(1)、设置在所述车体(1)底部的储能电池组(10)和设置在所述车体(1)的后部的充电桩(2)，所述充电桩(2)为直流恒压充电桩并输出可调直流电。
2.根据权利要求1所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述车体(1)上设置有展翼式的光伏组件(3)，所述光伏组件(3)包括设置在所述车体(1)上部的4个侧边上的4组每组8块光伏板(4)，每组8块所述光伏板(4)中每4个组成两个田字型的光伏板组合，其中一个所述光伏板组合的两端分别通过可弯折伸展的连接件(5)连接另一个所述光伏板组合与所述车体(1)的上部。
3.根据权利要求2所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述储能电池组(10)包括多个模块化磷酸铁锂电池，每个模块化磷酸铁锂电池组成电池包，一个电池包尺寸为(L*W*D)178mm*980mm*335mm，单个电池包额定能量为10.752kWh；电池组(10)留有交流和直流充放电口，通过三端***直流变换器实现交直流双向充放电，既能通过交流和直流电给电池充电也能由电池对外供交流和直流电；所述充电桩(2)通过接口与电动汽车相连，所述充电桩(2)上设置有人机交互界面，操作人员在充电桩(2)上的所述人机交互界面处刷卡和进行相应的操作后，即可给电动汽车充电，在充电桩(2)上配置充电桩显示屏并可显示电动汽车的电量、费用、充电时间；所述车体(1)上的所述充电桩(2)同时配置有欧标和国标的充电枪机，可以同时满足欧标电动汽车和国标电动汽车快速充电需求，所述充电桩(2)根据车牌自动识别欧标或国标汽车，从而推荐对应的充电桩(2)。
4.根据权利要求3所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述服务车包括能量控制***(20)，所述能量控制***(20)包括数据信息采集模块、设备状态监视模块、能量管理与协调控制模块和光储充一体化协调控制模块，所述光储充一体化协调控制模块包括充电模式协调控制、非充电模式控制、光储充协调优化控制；所述能量控制***(20)实现光伏组件(3)、储能电池组(10)、充电桩(2)及运输车动力用电秒级监视及控制；数据信息采集模块用于将采集的实时数据处理后送至实时数据库；所述设备状态监视模块对储能电池组(10)的实时运行信息、模块化电池包的数量、报警信息进行全面的监视，并进行统计和分析；所述能量管理与协调控制模块实时监测光伏组件(3)的发电数据、各类负荷的用电数据，统计光伏年发电量、光伏历史总发电量、停电累计时间，基于数据采集基础，协调控制能量流动、无缝切换控制、功率平衡优化控制、经济效益最大化控制、人机交互策略控制；所述光储充协调优化控制包括：
光伏运行方式：白天时段，优先使用光伏给电动车充电；无电动车充电时，优先选择光伏限功率给蓄电池充电；
风力发电运行方式：全天时段，达到风机启动风速时，选择风机限功率给蓄电池充电；
储能运行方式：白天时段，储能***放电用于电动车充电；优先选择用电平峰时段进行充电；储能电池SOC偏低时，白天时段优先使用光伏充电或平峰电价充电；避免高峰电价充电；晚上优先使用低谷电价给储能电池充电；
充电桩运行方式为优先选择光伏运行方式+储能运行方式给电动车充电；光伏运行方式+储能运行方式充电功率不足，则使用电网电源作为补充充电电源。
5.根据权利要求4所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述服务车包括车控制***(30)，所述车控制***(30)包括整车控制器(6)和均分别与所述整车控制器(6)电连接的电机控制器(7)、若干检测传感器(8)与电池控制器(9)，所述电机控制器(7)为车体驱动电机(11)的控制器，所述车体驱动电机(11)为直流永磁同步驱动电机，所述电池控制器(9)为所述储能电池组(10)的控制器，所述储能电池组(10)作为直流电源通过DC/DC功率转换器为各部件供电；所述服务车内部控制电路包括控制芯片及其驱动***、AD采样***、功率模块及其驱动***、硬件保护***、位置检测***；所述车控制***(30)采用DSP处理器结合所述服务车上搭载的5G及北斗***(40)实现自动驾驶功能。
6.根据权利要求5所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述车体(1)上设置有直流60V/48V/24V/12V、多路的充换电柜(12)，所述充换电柜(12)上按阵列设置有多个模块化的电池仓(13),所述电池仓(13)能适应不同型号规格的电池模块，所述充换电柜(12)的上部设置有显示屏(14)、摄像头(15)和喇叭(16)。
7.根据权利要求6所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述车体(1)的中部设置为室外无人机巡检停机机库(17)，所述室外无人机巡检停机机库(17)内部设置有定位天线和云台摄像机，所述室外无人机巡检停机机库(17)采用所述储能电池组(10)直流供电，所述室外无人机巡检停机机库(17)中配置有无人机，所述室外无人机巡检停机机库(17)为无人机精准起降和大功率快速充电提供场地。
8.根据权利要求7所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述车体(1)的前后两端均分别设置有折叠式垂直轴风力发电机(18)，所述折叠式垂直轴风力发电机(18)的叶轮转轴(19)与地面垂直，所述折叠式垂直轴风力发电机(18)将风能转变为机械能，再转变为电能，利用风力发电，向所述储能电池组(10)充电蓄存电能，所述储能电池组(10)可以消纳光伏和风力发电容量，剩余电量由电网自动充电完成，所述服务车在电价低谷或平段充电，在电价高峰时放电。
9.根据权利要求8所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述车体(1)的后部中间设置有应急救援照明灯(21)，所述应急救援照明灯(21)包括垂直伸缩式灯杆(22)和设置在所述垂直伸缩式灯杆(22)上部的灯头(23)，所述灯头(23)内部设置有LED节能型光源，所述应急救援照明灯(21)用大功率直流电驱动，所述灯头(23)可水平、上下360度旋转以满足任意角度的高照度场景与救援需求。
10.根据权利要求9所述的一种综合智慧新能源多功能直流服务车，其特征在于：所述充电桩(2)、所述光伏组件(3)、所述储能电池组(10)、所述充换电柜(12)、所述室外无人机巡检停机机库(17)、所述折叠式垂直轴风力发电机(18)和所述应急救援照明灯(21)均分别为所述服务车的模块化设计的组成部分，所述服务车在不同的场景需求下采用不同的模块进行拼装组合或增减某种模块的参数规格，实现灵活便捷的多功能应用；所述综合智慧新能源多功能直流服务车在新能源项目、电网多站融合项目中可作为固定安装式或移动安装式充电车，布置于项目用地内；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时可以经直流与项目直流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用直流充电，供电模式下也可以给直流电源***提供直流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车正常运行时还可以经交流与项目交流电源***连接运行，充电模式下可以给服务车用交流充电，供电模式下也可以给交流电源***提供交流电；所述综合智慧新能源多功能直流服务车除正常作为新能源发电车使用之外，可作为站内巡检无人机使用，此时该无人机可以直接与站内巡检***连接，也可以经直流服务车能量控制***与站内巡检***连接；还可以与巡检机器人充电房配合使用，为其提供直流电源或交流电源；同时本直流服务车可在站内或作为大型检修临时照明车使用，自动将多功能车能量控制***与项目后台控制***通过5G通讯方式连接，实现自动数据传送与命令远程下达，自动调节照明亮度及方向；所述综合智慧新能源多功能直流服务车的能量控制***经5G通讯方式可以与大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理连接，主动获取需求信息或接收需求信息，当与上述***配合使用时，可上传对应管理***需要的信息，实现实施救援、实施传送，在与上述大型活动管理***、公共设施场所活动管理***、野外救援管理***、交通道路救援管理***、快递物流管理配合使用时，所述综合智慧新能源多功能直流服务车可作为独立应急救援设备使用，也可与常规交流发电应急救援设备、常规直流发电应急救援设备、常规电源配合使用，提高扩展应急能力与服务能力；多功能车能量控制***与应急救援***、大型活动组织***、交通指挥***、快递服务***等自动连接通讯，能接受各***指挥中心远程灵活调运模式；所述综合智慧新能源多功能直流服务车在应急救援时还可以连续启动无人机观察，并自动启动照明***，并将现场实时画面及急需抢救点通过5G以及北斗***定位并回传至对应后台，以便抢险人员分析判断决策；在快递物流公司、工业园或者大型小区等固定距离多次往返环保出行场景中，电瓶车充换电柜可以为不同厂家、不同规格参数的电池模块提供更换及充电服务。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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