一种快速充放电系统及移动充电箱技术方案

本申请公开了一种快速充放电系统及移动充电箱，包括电池组、充电控制器、放电控制器、充电接口和放电接口，所述电池组包括至少两个电池模块；所述电池模块串联后的电压，显著高于电动汽车电池包的电压，通过简单的放电控制器，经放电接口连接电动汽车快充接口，实现大电流放电；单个电池模块电压显著低于220V整流后电压，通过充电接口和简单的充电控制器，轮流对电池模块进行充电，尤其是快速充电。所述移动式快速充电箱，节假日集中于高速公路服务区，平时分散到各加油站，可随借随充随还，也可放在车上应急备用，还可作为分布式储能电站部件，提高利用率，缩短投资回收周期，相比换电方案成本更低，也便于推广，解决电动汽车充电难问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速充放电系统及移动充电箱


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电
，特别地，涉及一种为电动汽车提供服务的快速充放电系统及移动充电箱。

技术介绍

[0002]充电不方便，续航里程担忧，是制约电动汽车快速发展的重要因素。充电桩利用率低、不赚钱、对电网冲击大，又制约着充电桩的推广。直流快速充电桩平时闲置，可一遇节假日，在高速公路服务区排几小时也不一定轮到一个充电桩。换电，理论上虽然不失为一个解决方案，但由于汽车本身追求个性化，极难统一电池包的规格和尺寸，并且增加了换电机器人的投资，毕竟羊毛出在羊身上，最终还是得用户买单，导致换电方案折腾了十多年还没有个结果，有些大品牌已经放弃了换电方案。
[0003]近期也出现了如同旅行箱一样的大号充电宝，但充电功率太小。如何降低成本，提高充电功率，对于电动汽车用大号充电宝也是一个尚未解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种快速充放电系统及移动充电箱，以解决现有充电桩少、节假日服务区充电排队久、充电速度慢、换电成本高等问题。
[0005]本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：一方面，一种快速充放电系统，包括电池组、充电控制器、放电控制器、充电接口和放电接口，其特征在于，所述电池组包括至少两个电池模块，所述电池模块电压低于220V交流电整流所得电压，如160V；所述电池模块串联后电压高于电动汽车电池包电压，如三个160V电池模块串联后电压为480V，通过放电控制器和放电接口，对外放电；充电接口通过充电控制器，轮流对电池模块进行充电。
[0006]进一步地，所述充电接口和放电接口，均为直流接口。所述充电控制器和放电控制器包括接触器、IGBT功率器件和PWM波驱动电路。
[0007]进一步地，所述快速充放电系统还包括监控电路板，所述监控电路板连接所述电池组、所述充电控制器和所述放电控制器，自动完成对多个所述电池模块的轮流充电，监控所述电池组的电压电流和温度，出现异常情况可随时中断充电或放电过程。
[0008]进一步地，所述快速充放系统还包括通信接口，所述监控电路板连接所述通信接口，接受外部指令对充电过程和放电过程进行控制。
[0009]进一步地，所述快速充放电系统还包括外置充电模块，所述外置充电模块一端连接220V交流电，另一端连接所述充电接口和所述通信接口，完成对所述电池组的充电。
[0010]进一步地，所述外置充电模块还设置有电量测量模块，用于累计和显示充电所消耗的电量。
[0011]进一步地，所述监控电路板还设置有电量计量模块，用于测量和显示电池组的剩
余电量，累计和显示电池组的放电电量。
[0012]进一步地，所述监控电路板还设置有WIFI通信模块，可通过手机APP设置上网，查看所述快速充放电系统的状态信息。
[0013]进一步地，所述充电控制器和放电控制器分别连接有快速熔断器，在电流过大时，切断充电或放电过程。
[0014]另一方面，一种移动充电箱，包括上述技术方案中任何一项的快速充放电系统，所述移动充电箱，还设有轮子，以便于移动。
[0015]有益效果：本申请技术方案提供了一种快速充放电系统及移动充电箱，包括电池组、充电控制器、放电控制器、充电接口和放电接口，所述电池组包括至少两个电池模块；所述电池模块串联后的电压，显著高于电动汽车电池包电压，通过简单的放电控制器，经放电接口连接电动汽车快充接口，实现大电流放电；单个电池模块电压显著低于220V整流后电压，通过充电接口和简单的充电控制器，轮流对电池模块进行充电，尤其是快速充电。所述移动快速充电箱，节假日集中于高速公路服务区，平时分散到各加油站，可随借随充随还，也可放在车上应急备用，还可作为分布式储能电站部件，提高利用率，缩短投资回收周期，相比换电方案成本更低，也便于推广，解决电动汽车充电难问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种快速充放电系统的电路示意图。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种快速充放电系统的电路示意图，包括电池组、充电控制器、放电控制器、充电接口和放电接口，所述电池组包括多个电池模块。具体地，每个电池模块由基本电芯串联而成，优选串联后的电压为220V，则两个电池模块串联后电压为440V；或者每个电池模块电压为160V，三个电池模块串联后电压为480V。这样做的益处是，给电动汽车充电时，不必采用复杂的开关电源和升压电路，因为充电电流几百安培、充电功率达到几十KW的开关电源成本是很高的，体积和重量也很大。假如电动汽车的电池包电压为380V左右，而所述多个电池模块串联后的电压为480V左右，通过一个价格不高的大功率IGBT器件和简单的PWM波驱动电路，即可实现100安以上的大电流充电。
[0020]图1的充电控制器中包括了多个接触器，任何时候只能有一个接通，轮流对各电池
模块充电。这样做的益处是每个电池模块的电压都比较低，如160V左右，而220V整流后的电压为300V左右，于是也可以通过一个价格不高的IGBT和简单的PWM驱动电路实现充电控制。在充电站，可以共享大功率的变流设备提供的高压直流母线，实现大电流充电。轮流充电的另一个益处是当检测到电池模块温度较高时，可以暂停该电池模块充电，而轮换到另一个电池模块继续充电。
[0021]作为上述实施例的进一步改进，所述快速充放电系统设置有监控电路板，监测电池模块温度，以及每一块电芯的电压，防止过充、过放和温度过高，所述监控电路板连接充电控制器，控制充电电流的大小，控制接触的接通和断开，轮流对各电池模块进行充电，一旦出现温度过高等异常情况，可以随时中断充电过程。所述监控电路板连接放电控制器，控制放电电流的大小，控制接触的接通和断开，一旦出现温度过高、放电电流过大等异常情况，可以随时中断放电过程。
[0022]作为上述实施例的进一步改进，所述快速充放电系统设置有通信接口，所述通信接口与监控电路板连接，接受外部指令控制充电或者放电过程，也就是说，通信接口可以使快速充放电系统的充电过程和放电过程接受调度。这样做的益处是，一是便于实现自动化，二是可以作为一种资源用于分布式储能电站。在未来的加油站和高速公路服务区，可以设置功率较大的双向变流设备，提供公用的直流母线，操作工人只要将所述快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速充放电系统，包括电池组、充电控制器、放电控制器、充电接口和放电接口，其特征在于，所述电池组包括至少两个电池模块，所述电池模块电压低于220V交流电整流后直流电压；所述电池模块串联后电压高于电动汽车电池包电压，通过放电控制器和放电接口，对外放电；所述充电接口通过充电控制器，轮流对电池模块进行充电。2.根据权利要求1所述的快速充放电系统，其特征在于，所述充电接口和放电接口，均为直流接口；所述充电控制器和放电控制器包括接触器、IGBT功率器件和PWM波驱动电路。3.根据权利要求1所述的快速充放电系统，其特征在于：还包括监控电路板，所述监控电路板连接所述电池组、所述充电控制器和所述放电控制器，自动完成对多个所述电池模块的轮流充电，监控所述电池组的电压、电流和温度，出现异常情况可随时中断充电或放电过程。4.根据权利要求3所述的快速充放电系统，其特征在于：还包括通信接口，所述监控电路板连接所述通信接口，接受外部指令对充电过程和放...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振山，张振海，
申请(专利权)人：北京海泰微纳科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：