CN207719855U - 一种充储一体化移动补电车*** - Google Patents

一种充储一体化移动补电车*** Download PDF

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刘卫强
吴晓凤
李昌坤
罗勇
黄玲
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Abstract

本实用新型公开了一种充储一体化移动补电车***，用于电连接电网、交流负载、直流负载，所述充储一体化移动补电车***包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、储能部件、车载储能双向变流器、DC/DC转换电路，所述储能部件通过所述第四开关与所述DC/DC转换电路电连接，所述DC/DC转换电路与所述直流负载电连接，所述储能部件还通过所述第三开关与所述车载储能双向变流器的直流侧电连接，所述车载储能双向变流器的交流侧通过所述第一开关与所述电网连接，所述车载储能双向变流设备的交流测还通过所述第二开关与所述交流负载连接。本实用新型提供的充储一体化移动补电车***，既可以对外提供直流电，又可以对外提供交流电，可以方便的实现移动补电车的多种输出，满足市场多种需求。

Description

一种充储一体化移动补电车***
技术领域
本实用新型涉及充电***技术领域，具体涉及一种充储一体化移动补电车***。
背景技术
近年来，随着新能源电动汽车的快速发展，对电动汽车的充电问题日益显现；正常情况电动汽车可以在电量不足时到固定充电地点进行充电，但是当电动汽车在中途或者高速路上电量耗尽时，则需要一种移动补电车进行现场充电；
现有的技术方案中，移动补电车需要配置AC/DC整流器给自身电池充电，移动补电车对外部车辆充电通过DC/DC为电动汽车提供一种直流电源，可见，现有的补电车***需要配置单独的充电装置、单独的放电装置，并且对外只能输出直流电，供电类型单一。
发明内容
基于此，为解决传统技术中供电类型单一的技术问题，特提出了一种充储一体化移动补电车***，该***使用的储能双向变流器可以实现能量的双向流动，既能将直流电逆变成交流电流入电网或者负载，又能将电网的交流电整流后充入直流侧储能部件中。
一种充储一体化移动补电车***，所述充储一体化移动补电车***电连接电网、交流负载以及直流负载，其包括车载储能双向变流器、DC/DC转换电路、第一至第四开关以及储能部件，所述储能部件通过所述第三开关电连接所述车载储能双向变流器的直流侧，所述车载储能双向变流器的交流侧通过所述第一开关电连接所述电网；所述车载储能双向变流器的交流侧还通过所述第二开关与所述交流负载电连接，所述储能部件还通过所述第四开关电连接所述DC/DC转换电路的输入端，所述DC/DC转换电路的输出端与所述直流负载电连接；
具体地，闭合所述第一开关和所述第三开关，所述车载储能双向变流器将所述电网的电能整流后充入所述储能部件，当充满后，所述储能双向变流器停止给储能部件充电。
具体地，闭合所述第二开关、第三开关，断开所述第一开关、第四开关，所述车载储能双向变流器给交流负载供电。
进一步地，所述交流负载为单向交流负载或者三相交流负载。
具体地，闭合所述第四开关，断开所述第一开关、第二开关、第三开关，储能部件、DC/DC转换电路以及直流负载串联连接，启动DC/DC转换电路，所述充储一体化移动补电车***开始给直流负载充电。
具体地，闭合所述第二开关、第三开关、第四开关，断开所述第一开关，所述储能部件输出端一方面通过所述车载储能双向变流器电连接交流负载，另外一方面所述储能部件输出端通过所述DC/DC转换电路与所述直流负载电连接，所述充储一体化移动补电车***同时给交流负载以及直流负载供电。
具体地，所述第一开关和所述第二开关为4极开关，所述第三开关和所述第四开关为2极开关。
具体地，所述车载储能双向变流器包括第五开关、第六开关、熔断器、第七开关、预充电电路、DC/AC转换电路、变压器，所述第五开关、熔断器、第七开关、DC/AC转换电路、变压器、第六开关顺次电连接。
具体地，所述第七开关与所述预充电电路并联连接。
具体地，所述预充电电路包括一串联连接的预充电电阻以及一第八开关。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
其中：
图1为充储一体化移动补电车***原理图；
图2为车载储能双向变流器拓扑图；
其中，Q1-第一开关，Q2-第二开关，Q3-第三开关，Q4-第四开关，K1-第五开关，K2-第六开关，KM2-第七开关，KM1-第八开关，11-车载储能双向变流器，12-储能部件，13-DC/DC转换电路，14-DC/AC转换电路，R1-预充电电阻，FU1-熔断器，Q-变压器
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作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。
图1示出了本实用新型的移动补电车***与电网、交流负载、直流负载的连接关系，其中灰线部分为充储一体化移动补电车***的电气拓扑，该充储一体化移动补电设备***的外部为一个集装箱。本实用新型的充储一体化移动补电车***1包括第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4，车载储能双向变流器11、储能部件12以及DC/DC转换电路13，所述充储一体化移动补电车***1用于与电网、交流负载、直流负载电连接，所述储能部件通过第三开关Q3与所述车载储能双向变流器的直流端连接，所述车载储能双向变流器11的交流端通过所述第一开关与所述电网连接，所述储能部件还通过所述DC/DC转换电路与所述直流负载连接，所述车载储能双向变流器11的交流端还通过所述第二开关Q2与所述交流负载连接。
所述车载储能双向变流器可以将交流电转换为高压直流电给储能部件充电，也可以将高压直流电转换为三相交流电使用，所述车载储能双向变流器的直流端口为两端口，交流端口为四端口，分别为A、B、C、N。
所述第三开关以及所述第四开关为***直流母线侧双路开关保护，所述第一开关和所述第二开关为四极开关。
所述储能部件包括电池以及电池管理***BMS，所述电池具体地可以为磷酸铁锂电池、三元锂电池、铅酸电池等等，BMS是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电。
所述直流负载具体地可以是电动汽车，电动客车等。所述交流负载以及所述直流负载均为所述充储一体化移动补电车***的负载。
进一步地，所述的DC/DC转换电路既可以实现升压，也能够降压，可以根据外部电动汽车的电池电压进行自动匹配。
具体地，所述充储一体化移动补电车***的具体工作原理为：
当电网给本***中的储能部件充电时，所述第一开关Q1和所述第三开关Q3闭合，车载储能双向变流器将电网的电能整流后充入储能部件；充满后，车载储能双向变流器停止给电池包充电；
当移动充电车用于给负载供电时，分为三种典型工况：
1、给交流负载供电，闭合第二开关Q2、第三开关Q3，断开第一开关Q1、第四开关Q4；此时储能部件11、车载储能双向变流器12、交流负载串联起来，启动车载储能双向变流器12，车载储能双向变流器12工作在离网模式，相当于一个交流电源，输出三相四线制，既可以给单相交流负载供电，也可以给三相交流负载供电；
2、给直流负载直流负载供电，闭合第四开关Q4，断开第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3，储能部件11、DC/DC转换电路12、直流负载串联起来，启动DC/DC转换电路，移动补电车***开始给外部直流负载充电；
3、交流负载和直流负载同时供电，闭合第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4，断开第一开关Q1，此时电池输出端并联两路，一路为车载储能双向变流器、交流负载，另一路为DC/DC转换电路、直流负载；启动车载储能双向变流器和DC/DC转换电路，实现移动供电车同时给交流负载和直流负载供电。
此外，当所述充储一体化补电***停在固定地点，连接电网后，可以实现电网和储能部件能量的双向流动，用于电力***的削峰填谷。
如图2所示，车载储能双向变流器包括第五开关K1、熔断器FU1、预充电电路、第七开关KM2、DC/AC转换电路14、变压器Q以及第六开关K2，所述车载储能双向变流器的直流侧依次顺接第五开关K1、熔断器FU1、第七开关KM2、DC/AC转换电路14、变压器Q以及第二开关，所述预充电电路并联连接在所述第七开关KM2的两端，所述预充电电路包括串联连接的预充电电阻R1和第八开关KM1，所述双向变流器的直流测端口为Bat+和Bat-，所述交流侧端口为A、B、C、N。
具体地，所述第七开关、所述第八开关可以是接触器。
具体地，所述第五开关K1为两极开关，所述第六开关为四极开关。
本实用新型提供的一种充储一体化移动补电车***，具有以下优点：
1、该充储一体化移动补电车***集成了车载储能双向变流器、DC/DC转换电路，可以对外提供直流电和交流电；
2、该充储一体化移动补电车***的车载储能双向变流器可以给单相或三相交流负载充电；
3、该***将传统集装箱储能与移动补电车功能进行巧妙的结合，增加了移动补电车的功能；
4、该充储一体化移动补电车***停在固定位连接电网后，利用车载储能双向变流器的能量双向流动功能，可用于电力***的削峰填谷。

Claims (10)

1.一种充储一体化移动补电车***，所述充储一体化移动补电车***用于电连接电网、交流负载和/或直流负载，其包括车载储能双向变流器、DC/DC转换电路、第一至第四开关、以及储能部件，所述储能部件通过所述第三开关电连接所述车载储能双向变流器的直流测，所述车载储能双向变流器的交流侧通过所述第一开关电连接所述电网；所述车载储能双向变流器的交流侧还通过所述第二开关与所述交流负载电连接，所述储能部件还通过所述第四开关电连接所述DC/DC转换电路的输入端，所述DC/DC转换电路的输出端与所述直流负载电连接。
2.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：闭合所述第一开关和所述第三开关，所述车载储能双向变流器将所述电网的电能整流后充入所述储能部件，当充满后，所述车载储能双向变流器停止给储能部件充电。
3.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：闭合所述第二开关、第三开关，断开所述第一开关、第四开关，所述车载储能双向变流器给交流负载供电。
4.如权利要求3所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于，所述交流负载为单向交流负载或者三相交流负载。
5.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：闭合所述第四开关，断开所述第一开关、第二开关、第三开关，储能部件、DC/DC转换电路以及直流负载串联连接，启动DC/DC转换电路，所述充储一体化移动补电车***给直流负载充电。
6.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：闭合所述第二开关、第三开关、第四开关，断开所述第一开关，所述储能部件输出端一方面通过所述车载储能双向变流器电连接交流负载，另外一方面所述储能部件输出端通过所述DC/DC转换电路与所述直流负载电连接，所述充储一体化移动补电车***同时给交流负载以及直流负载供电。
7.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：所述第一开关和所述第二开关为4极开关，所述第三开关和所述第四开关为2极开关。
8.如权利要求1所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：所述车载储能双向变流器包括第五开关、第六开关、熔断器、第七开关、预充电电路、DC/AC转换电路和压器，所述第五开关、熔断器、第七开关、DC/AC转换电路、变压器、第六开关顺次电连接。
9.如权利要求8所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：所述第七开关与所述预充电电路并联连接。
10.如权利要求9所述的一种充储一体化移动补电车***，其特征在于：所述预充电电路包括一串联连接的预充电电阻以及一第八开关。
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