电动汽车充放储一体化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动汽车充放储一体化系统，其包括：配电系统(1)、充放电系统(2)、换电系统(3)、直流变换系统(4)、储能系统(5)、梯次利用系统(6)、综合监控系统(7)和其他系统(8)。本发明专利技术提供的电动汽车充放储一体化系统，通过将电动汽车能源补给系统与储能系统的有机结合既有效的解决了电动汽车的实时能源补给，又降低了充换电设施的运营成本，并且实现了电动汽车与电网的能量互动，对电网起到了削峰填谷的作用。本发明专利技术实用价值及经济效益极高，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车供电技术及储能
，具体涉及ー种电动汽车充放储ー体化系统。
技术介绍
随着全球化石能源的持续短缺及环境问题的日益严峻，大力发展绿色交通成为破解能源危机，实现低碳发展的重要手段。各国政府均对发展电动汽车产业给予了高度的重视，随着电动汽车的普及与发展，电动汽车充换电设施的建设需求也不断増大。电动汽车的充换电设施建设现今主要面临着三大问题ー是无法满足电动汽车电能快速供给的要求，ニ是不能够与电网和谐共处，三是建设运营成本过高。 现有的电动汽车充换电设施分为充电模式和换电模式两种，充电模式具有投资较小的优点，但充电模式从某种程度上来说无法满足电动汽车电能快速供给的要求，相比较而言换电模式建设运营成本较高，但具有电能补给时间短的优点。另外目前国内现有建成后的电动汽车充换电设施大多仅仅作为电网的一个负载存在，加重了电网负荷，在这种能源供给模式下最好的情况也是只能填谷不能削峰，无法与电网形成有效的互动，和谐共处。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术提供了ー种电动汽车充放储一体化系统，通过将电动汽车能源补给系统与储能系统的有机结合既有效的解决了电动汽车的实时能源补给，又降低了充换电设施的运营成本，并且实现了电动汽车与电网的能量互动，对电网起到了削峰填谷的作用；再者实用价值及经济效益极高，应用前景广阔。为实现上述目的，本专利技术提供ー种电动汽车充放储一体化系统(100)，其包括配电系统(I)，其改进之处在于，所述系统包括充放电系统(2)、换电系统(3)、直流变换系统(4)、储能系统(5)、梯次利用系统(6)、综合监控系统(7)和其他系统(8)；所述配电系统(I)为所述的充放储一体化系统(100)的其它各个子系统提供交流低压电源；所述充放电系统⑵与配电系统⑴之间进行双向的能量转换；所述换电系统(3)用于更换电动汽车电池；所述直流变换系统(4)，用于将储能系统(5)的直流电源转化并直接供给所述换电系统⑶；所述储能系统(5)，用于储存配电系统(I)通过充放电系统(2)供给的电能，并将电能供给于所述换电系统(3)；所述梯次利用系统(6)，用于将所述换电系统(3)内不满足物理及经济性运行需求的电池筛选出来并供给至所述储能系统(5)；所述综合监控系统(7)，用于监控及调度其它各个系统的运行状态，并保障及监控电能的供给，以及实时记录信息；所述其他系统(8)，用于安防视频监控及消防。本专利技术提供的优选技术方案中，所述充放电系统(2)，包括直流充电机电机(13)和直流充放电机(14);所述直流充电机(13)，用于将所述配电系统(I)的交流电能转换为直流电能，并为所述换电系统(3)提供直流电源供给；所述直流充放电机(14)，用于将所述配电系统(I)的交流电能转换为直流电能，为所述储能系统(5)提供直流电源供给，并且可以将所述储能系统的直流电能转换为交流电能反向供给于所述配电系统(I)。本专利技术提供的第二优选技术方案中，所述换电系统(3)，包括电池架(15)、换电设备(16)和换电车位(17);所述电池架(15)，用于存放电池，并且提供电池与所述直流充电机(13)之间互联的接ロ ；所述换电设备(16)，用于将电池架(15)上的电池提供给电动汽车，也可将电动汽车的电池取下放置在电池架(15)上；所述换电车位(17)，用于停放待更换电池的电动汽车。本专利技术提供的第三优选技术方案中，所述直流变换系统(4)包括控制模块(18)和与其连接的保护模块(19);所述直流变换系统⑷将储能系统(5)的电能转化供给于换电 系统(3);所述直流变换系统(4)防止所述换电系统(3)的能量反向供给于储能系统(5)。本专利技术提供的第四优选技术方案中，所述储能系统(5)，通过所述直流充电机(13)储存配电系统(I)供给的电能，并通过所述直流变换系统(4)将电能供给于所述换电系统⑶。本专利技术提供的第五优选技术方案中，所述梯次利用系统出)，包括电池检测设备和电池深化检测设备；所述电池检测设备检测电池的放电深度，如果放电深度符合要求，进行电池一致性检测,把一致性相同的电池进行重组,重新应用于动カ电池；所述电池深化检测设备对放电深度不符合要求的电池进行检测，将检测合格的电池应用于储能系统(5)，不合格的电池进行回收或者报废。本专利技术提供的第六优选技术方案中，所述综合监控系统(7)，包括监控服务器、监控后台软件(20)以及通讯模块(21);所述监控服务器(19)通过所述通讯模块(21)，对配电系统(I)、充放电系统(2)、直流变换系统(4)和储能系统(5)的交流供给、交直流变换、直流供给整个过程进行全程监控、保障及监控电能的供给以及实时记录信息，并对所述换电系统(3)的换电过程和换电操作进行实时监控。本专利技术提供的第七优选技术方案中，所述其他系统(8)，包括并列设置的安防系统(22)和消防系统(23)。本专利技术提供的第八优选技术方案中，所述储能系统(5)、所述直流变换系统(4)、所述配电系统(I)、所述充放电系统(2)和所述换电系统(3)形成电能内循环系统；所述配电系统(I)通过充放电系统(2)完成所述储能系统(5)的能量补给；所述配电系统⑴通过充放电系统⑵完成所述换电系统(3)的能量补给；所述储能系统(5)通过充放电系统⑵完成所述配电系统⑴的能量补给；所述储能系统(5)通过所述直流变换系统(4)直接完成所述换电系统(3)的能量补给。本专利技术提供的第九优选技术方案中，所述换电系统(3)、所述梯次利用系统(6)和所述储能系统(5)形成电池二次循环利用系统；所述换电系统(3)的电池在运行特性达不到需求后，由所述梯次利用系统(6)进行筛选，将筛选下来的电池应用于储能系统(5)。本专利技术提供的第十优选技术方案中，所述换电系统(3)、所述梯次利用系统(6)、所述直流变换系统(4)和所述储能系统(5)形成双重交叉循环系统；换电系统(3)通过梯次利用系统(6)将电池提供给储能系统(5)，储能系统(5)又通过直流变换系统(4)将电池储存的电能供给换电系统(3)，实现了一个以电池为载体的站内的物理和能量上双重交叉循环系统。与现有技术比,本专利技术提供的ー种电动汽车充放储一体化系统，在基于电动汽车充换电设施换电模式的基础上有机的加入了电动汽车电池的梯次利用系统及电动汽车电池储能系统，这样既满足了电动汽车快速充电的需求，又可以通过电池梯次利用技术降低充换电设施的运营成本，并且将梯次利用下来的电池用于储能系统，真正的实现电动汽车充换电设施与电网的有效互动，削峰填谷。本专利技术从提高电动汽车充换电设施运行效率及经济运行角度出发，实用价值较高，经济效益显著，应用前景广阔。 附图说明图I示出电动汽车充放储一体化系统ー个实施例的结构图；图2示出充放电系统ー个实施例的系统示意图；图3示出换电系统的ー个实施例的结构图；图4不出直流变换系统的一个实施例的系统不意图；图5示出储能系统的ー个实施例的系统示意图；图6示出梯次利用系统的ー个实施例的系统示意图；图7示出综合监控系统的一个实施例的系统示意图；图8示出其它系统的一个实施例的系统示意图；图9示出电能内循环系统的ー个实施例的系统示意图；图10示出电池二次循环系统的ー个实施例的系统示意图；图11示出物理和能量上双重交叉循环系统的ー个实施例的系统示意图。具体实施例方式提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充放储一体化系统(100)，其包括：配电系统(1)，其特征在于，所述系统包括：充放电系统(2)、换电系统(3)、直流变换系统(4)、储能系统(5)、梯次利用系统(6)、综合监控系统(7)和其他系统(8)；所述配电系统(1)为所述的充放储一体化系统(100)的其它各个子系统提供交流低压电源；所述充放电系统(2)与配电系统(1)之间进行双向的能量转换；所述换电系统(3)用于更换电动汽车电池；所述直流变换系统(4)，用于将储能系统(5)的直流电源转化并直接供给所述换电系统(3)；所述储能系统(5)，用于储存配电系统(1)通过充放电系统(2)供给的电能，并将电能供给于所述换电系统(3)；所述梯次利用系统(6)，用于将所述换电系统(3)内不满足物理及经济性运行需求的电池筛选出来并供给至所述储能系统(5)；所述综合监控系统(7)，用于监控及调度其它各个系统的运行状态，并保障及监控电能的供给，以及实时记录信息；所述其他系统(8)，用于安防视频监控及消防。

【技术特征摘要】
1.ー种电动汽车充放储一体化系统(100)，其包括配电系统(1)，其特征在于，所述系统包括充放电系统(2)、换电系统(3)、直流变换系统(4)、储能系统(5)、梯次利用系统(6)、综合监控系统(7)和其他系统(8)； 所述配电系统(I)为所述的充放储一体化系统(100)的其它各个子系统提供交流低压电源； 所述充放电系统(2)与配电系统(I)之间进行双向的能量转换； 所述换电系统(3)用于更换电动汽车电池； 所述直流变换系统(4)，用于将储能系统(5)的直流电源转化并直接供给所述换电系统⑶； 所述储能系统(5)，用于储存配电系统⑴通过充放电系统⑵供给的电能，并将电能供给于所述换电系统⑶； 所述梯次利用系统(6)，用于将所述换电系统(3)内不满足物理及经济性运行需求的电池筛选出来并供给至所述储能系统(5)； 所述综合监控系统(7)，用于监控及调度其它各个系统的运行状态，并保障及监控电能的供给，以及实时记录信息； 所述其他系统(8)，用于安防视频监控及消防。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述充放电系统(2)，包括直流充电机电机(13)和直流充放电机(14);所述直流充电机(13)，用于将所述配电系统(I)的交流电能转换为直流电能，并为所述换电系统⑶提供直流电源供给；所述直流充放电机(14)，用于将所述配电系统(I)的交流电能转换为直流电能，为所述储能系统(5)提供直流电源供给，并且可以将所述储能系统的直流电能转换为交流电能反向供给于所述配电系统(I)。3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述换电系统(3)，包括电池架(15)、换电设备(16)和换电车位(17);所述电池架(15)，用于存放电池，并且提供电池与所述直流充电机(13)之间互联的接ロ ；所述换电设备(16)，用于将电池架(15)上的电池提供给电动汽车，也可将电动汽车的电池取下放置在电池架(15)上；所述换电车位(17)，用于停放待更换电池的电动汽车。4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述直流变换系统(4)包括控制模块(18)和与其连接的保护模块(19);所述直流变换系统⑷将储能系统(5)的电能转化供给于换电系统(3);所述直流变换系统(4)防止所述换电系统(3)的能量反向供给于储能系统(5)。5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述储能系统(5)，通过所述直流充电机(13)储...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宏旭，董浩，徐石明，丁孝华，李延满，张浩，翟长国，杨永标，赵明宇，赵翔，陈良亮，王余生，许晓慧，洪福斌，邱实，鲍恩奇，唐雾婺，张蓓蓓，潘明，孙晓星，姚腾飞，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
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