CN206759139U - 一种充电桩以及充电站 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及充电桩技术领域，尤其是涉及一种充电桩以及充电站，其中，光伏电池板与电池板控制单元连接；蓄电池通过充电控制电路与电池板控制单元连接，同时通过放电控制电路与工作模式管理单元连接；充放电控制单元分别与充电控制电路、放电控制电路连接；工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，开关选择单元分别与放电控制电路、电网连接，逆变单元连接在放电控制电路与开关选择单元之间，整流单元连接在蓄电池与开关选择单元之间，本申请能量来源一部分来自于现有电网，一部分来自于自身所带的光伏电池板，减少电网负荷；另外，本申请还能实现在多种工作模式下进行充电；本申请设计巧妙，利于推广与应用。

Description

一种充电桩以及充电站
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，尤其是涉及一种充电桩以及充电站。
背景技术
目前节能环保、低碳生活是一个热门的话题，国家为了实现减排目标，大力推广电动汽车。电动汽车以电能代替石油作为动力源，真正做到了尾气零排放，具有清洁、环保、节能的特点，是世界汽车工业发展的热点与趋势。
目前充电桩的电能来源于电网，而电网的电能主要来源于以煤炭为主的火力发电，这样电动汽车仅仅是将化石能源的消耗从汽车转移到煤炭发电，不能从根本上解决能源和环境污染问题；另外随着智能电网的发展和完善，通过智能充电控制实现电动汽车“削峰填谷”的作用离不开可再生能源。可再生能源发电时通过光伏充电桩向电动汽车充电，在电网用电高峰时电动汽车还可通过光伏充电桩向电网送电。这些功能目前的充电桩是无法完成的。因此充电桩的最终发展目标是和可再生能源相结合的多功能电动汽车充电桩，而太阳能光伏发电是可再生能源中最具有发展前途的方式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种充电桩以及充电站，其能量来源一部分来自于现有电网，一部分来自于自身所带的光伏电池板，减少电网负荷，实现多种工作模式。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种充电桩，其包括：光伏发电单元、蓄电池、充放电控制单元和工作模式管理单元；
所述光伏发电单元包括：光伏电池板和电池板控制单元，其中，所述光伏电池板与所述电池板控制单元连接；
所述蓄电池通过充电控制电路与所述电池板控制单元连接，所述蓄电池通过放电控制电路与所述工作模式管理单元连接；所述充放电控制单元分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接；
所述工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，所述开关选择单元分别与所述放电控制电路、电网连接，所述逆变单元连接在所述放电控制电路与所述开关选择单元之间，所述整流单元连接在所述蓄电池与所述开关选择单元之间。
进一步地，所述充放电控制单元包括主控制器、通信服务器和远程监控***，
所述远程监控***与通信服务器连接；
所述通信服务器与所述主控制器连接；
所述主控制器分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接。
进一步地，所述通信服务器包括：刷卡***，所述刷卡***与所述主控制器连接。
进一步地，所述通信服务器包括：计费***，所述计费***与所述主控制器连接。
进一步地，所述通信服务器还包括：人机交互***，所述人机交互***与所述主控制器连接。
进一步地，所述人机交互***包括触摸屏，所述触摸屏与所述主控制器连接。
进一步地，所述人机交互***包括工作状态监测装置，所述工作状态监测装置与所述主控制器连接。
进一步地，所述工作状态监测装置为指示灯或者扬声器。
进一步地，所述充电控制电路、所述放电控制电路均采用DC/DC 变换电路。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种充电站，其包括多个所述的充电桩。
采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的一种充电桩，光伏发电单元包括：光伏电池板和电池板控制单元，其中，光伏电池板与所述电池板控制单元连接；蓄电池通过充电控制电路与电池板控制单元连接，蓄电池通过放电控制电路与工作模式管理单元连接；充放电控制单元分别与充电控制电路、放电控制电路连接；工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，开关选择单元设置有充电接口，且分别与放电控制电路、电网连接，逆变单元连接在放电控制电路与开关选择单元之间，整流单元连接在蓄电池与所述开关选择单元之间，本申请能量来源一部分来自于现有电网，一部分来自于自身所带的光伏电池板，减少电网负荷；另外，本申请还能实现蓄电池直流充电、蓄电池交流充电、电网充电和光伏并网发电四个模式；本申请设计巧妙，利于推广与应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的充电桩的整体控制原理图；
图2为本实用新型实施例提供的光伏发电单元的部分控制原理图；
图3为本实用新型实施例提供的充电桩改进后的整体控制原理图；
图4为本实用新型实施例提供的充放电控制单元的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例一
结合图1至图4所示，本实施例一提供一种充电桩，其包括：光伏发电单元、蓄电池、充放电控制单元和工作模式管理单元；
所述光伏发电单元包括：光伏电池板和电池板控制单元，其中，所述光伏电池板与所述电池板控制单元连接；优选地，光伏电池板光伏阵列，通过电池板控制单元的控制，例如：电池板控制单元包括：太阳能电池连接自动转化器、MPPT控制电路与充电控制电路连接，用于对蓄电池进行充电。而且，太阳能电池连接自动转化器在充放电控制单元的控制下，根据光伏阵列的输出状态对太阳状态的自动转化，保证光伏阵列在弱光情况下也能够拥有有效的输出电压。MPPT 控制电路在充放电控制单元的控制下实现对太阳能电池的最大功率跟踪，保证太阳能发电效率最大化。
所述蓄电池通过充电控制电路与所述电池板控制单元连接，所述蓄电池通过放电控制电路与所述工作模式管理单元连接；所述充放电控制单元分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接；优选地，所述充电控制电路、所述放电控制电路均采用DC/DC变换电路。
所述工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，所述开关选择单元分别与所述放电控制电路、电网连接，所述逆变单元连接在所述放电控制电路与所述开关选择单元之间，所述整流单元连接在所述蓄电池与所述开关选择单元之间。
优选地，开关选择单元可以设置有用于与带充电汽车相连的充电接口，也可以为采用无线方式连接的无线接收装置。这两种方式均可，此处不做限制。
进一步地，逆变单元用于将蓄电池经放电控制电路输出的直流电转变为220V/50Hz的交流电，为电动车交流充电提供电源或者光伏发电并网。开关选择单元在所述充放电控制单元的控制下，根据光伏阵列的输出状态、蓄电池的荷电状态以及当前用户的需要控制开关的状态，实现蓄电池直流充电、蓄电池交流充电、电网充电和光伏并网发电四个模式。
可见，本申请能量来源一部分来自于现有电网，一部分来自于自身所带的光伏电池板，减少电网负荷；另外，本申请还能实现蓄电池直流充电、蓄电池交流充电、电网充电和光伏并网发电四个模式；本申请设计巧妙，利于推广与应用。
优选地，所述充放电控制单元包括主控制器、通信服务器和远程监控***，
所述远程监控***与通信服务器连接；
所述通信服务器与所述主控制器连接；
所述主控制器分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接。
进一步地，所述通信服务器包括：刷卡***，所述刷卡***与所述主控制器连接。
优选地，可以采用类似于ETC的电子射频卡+卡机，卡机上有充电开关，当用户想要充电时，打开开关，当正常停车后，充电桩读取到卡机的信息，开始对车辆进行充电，当用户开走车辆时，***实时结算，当用户仅仅想停车而不想充电时，关闭卡机上的开关即可。
所述通信服务器包括：计费***，所述计费***与所述主控制器连接。
优选地，计费***包括：关口表，用于对充电站的电量进行计量；直流电表，用于直流充电时电量的计量；交流电表，用于交流充电时电量的计量；计量管理机，用于收集来自所述关口表、所述直流电表和所述交流电表的计量信息，发送所述计量信息；计费单元，用于接收来自所述计量管理机的计量信息，根据所述计量信息获得电费金额，进行用户收费及消费信息管理。
当然，所述通信服务器还包括：人机交互***，所述人机交互***与所述主控制器连接。
其中，所述人机交互***包括触摸屏，所述触摸屏与所述主控制器连接。
其中，所述人机交互***包括工作状态监测装置，所述工作状态监测装置与所述主控制器连接。
其中，所述工作状态监测装置为指示灯或者扬声器。
实施例二
结合图1至图4所示，本实施例二提供一种充电站，其包括多个实施例一所述的充电桩。
每个充电桩均包括：光伏发电单元、蓄电池、充放电控制单元和工作模式管理单元；
所述光伏发电单元包括：光伏电池板和电池板控制单元，其中，所述光伏电池板与所述电池板控制单元连接；优选地，光伏电池板光伏阵列，通过电池板控制单元的控制，例如：电池板控制单元包括：太阳能电池连接自动转化器、MPPT控制电路与充电控制电路连接，用于对蓄电池进行充电。而且，太阳能电池连接自动转化器在充放电控制单元的控制下，根据光伏阵列的输出状态对太阳状态的自动转化，保证光伏阵列在弱光情况下也能够拥有有效的输出电压。MPPT 控制电路在充放电控制单元的控制下实现对太阳能电池的最大功率跟踪，保证太阳能发电效率最大化。
所述蓄电池通过充电控制电路与所述电池板控制单元连接，所述蓄电池通过放电控制电路与所述工作模式管理单元连接；所述充放电控制单元分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接；优选地，所述充电控制电路、所述放电控制电路均采用DC/DC变换电路。
所述工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，所述开关选择单元分别与所述放电控制电路、电网连接，所述逆变单元连接在所述放电控制电路与所述开关选择单元之间，所述整流单元连接在所述蓄电池与所述开关选择单元之间。
优选地，开关选择单元可以设置有用于与带充电汽车相连的充电接口，也可以为采用无线方式连接的无线接收装置。这两种方式均可，此处不做限制。
进一步地，逆变单元用于将蓄电池经放电控制电路输出的直流电转变为220V/50Hz的交流电，为电动车交流充电提供电源或者光伏发电并网。开关选择单元在所述充放电控制单元的控制下，根据光伏阵列的输出状态、蓄电池的荷电状态以及当前用户的需要控制开关的状态，实现蓄电池直流充电、蓄电池交流充电、电网充电和光伏并网发电四个模式。
可见，本申请能量来源一部分来自于现有电网，一部分来自于自身所带的光伏电池板，减少电网负荷；另外，本申请还能实现蓄电池直流充电、蓄电池交流充电、电网充电和光伏并网发电四个模式；本申请设计巧妙，利于推广与应用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种充电桩，其特征在于，包括：光伏发电单元、蓄电池、充放电控制单元和工作模式管理单元；
所述光伏发电单元包括：光伏电池板和电池板控制单元，其中，所述光伏电池板与所述电池板控制单元连接；
所述蓄电池通过充电控制电路与所述电池板控制单元连接，所述蓄电池通过放电控制电路与所述工作模式管理单元连接；所述充放电控制单元分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接；
所述工作模式管理单元包括：逆变单元、整流单元和开关选择单元，其中，所述开关选择单元分别与所述放电控制电路、电网连接，所述逆变单元连接在所述放电控制电路与所述开关选择单元之间，所述整流单元连接在所述蓄电池与所述开关选择单元之间。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充放电控制单元包括主控制器、通信服务器和远程监控***，
所述远程监控***与通信服务器连接；
所述通信服务器与所述主控制器连接；
所述主控制器分别与所述充电控制电路、所述放电控制电路连接。
3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述通信服务器包括：刷卡***和计费***，所述刷卡***、计费***分别与所述主控制器连接。
4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述通信服务器还包括：人机交互***，所述人机交互***与所述主控制器连接。
5.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于，所述人机交互***包括触摸屏，所述触摸屏与所述主控制器连接。
6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述人机交互***包括工作状态监测装置，所述工作状态监测装置与所述主控制器连接。
7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述工作状态监测装置为指示灯或者扬声器。
8.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电控制电路、所述放电控制电路均采用DC/DC变换电路。
9.一种充电站，其特征在于，包括多个如权利要求1-8中任一项所述的充电桩。
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