本发明,涉及电动汽车的充电系统以及电动汽车充电方法。
背景技术:
1、当前,电动汽车逐渐普及,与传统燃油车不同,电动汽车内部具有电池包存储电能,由电机驱动车轮转动,使车辆行驶。当电池包能量耗尽时,需通过充电桩为电动汽车充电。
2、直流充电桩或称为快充,是将交流电转为直流电对电动汽车充电的设备,其结构上包括控制模块、直流充电模块和充电枪等模块部件。
3、充电枪用于与汽车充电口对接,对接后,控制模块可与汽车的充电管理系统通讯,随后控制直流充电模块将交流电转为适宜电压的直流电,通过充电枪输送给汽车,即为汽车充电。
4、为满足汽车快速充电需求,直流充电桩的功率很大,可达上百千瓦,在白天充电高峰期,一个充电站多个充电桩会同时运作,使阶段内的耗电量大增。在夜间时段,此时电价较低,但充电车辆很少,整个充电站的耗电变得极小。采用这样的运作模式,会加剧电网的负荷冲击,对电网造成极大负担,而且电力资源利用效率不高。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种具有混合能源智能调度的充电系统和电动汽车充电方法,可在电价低谷时段存储电能,在电价高峰时段将电能用于汽车充电,提高电力资源利用效率。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、具有混合能源智能调度的充电系统,包括直流充电模块、第一电源模块、控制模块和充电枪,所述充电枪用于与电动汽车的充电口连接;
4、所述直流充电模块的输入端用于与交流供电线路连接,直流充电模块的输出端与所述充电枪连接,用于直流充电模块将交流供电转为汽车直流充电电压输送给充电枪,进而为电动汽车充电;
5、所述第一电源模块的输入端用于与交流供电线路连接,第一电源模块的输出端与所述充电枪连接,用于第一电源模块将交流供电转为直流辅助供电电压输送给充电枪,进而为电动汽车提供辅助供电;
6、第一电源模块的输出端还与所述控制模块连接,用于第一电源模块将交流供电转为直流电为控制模块供电;
7、所述控制模块与所述充电枪连接,用于控制模块与所述电动汽车通讯;
8、所述控制模块与所述直流充电模块连接,用于控制模块控制直流充电模块的输出参数,还用于控制模块获取直流充电模块输出的当前充电电压值;
9、还包括第二能源模块,所述第二能源模块包括储能模块和直流变压模块,所述储能模块用于存储电能;储能模块包括电池管理系统,所述控制模块与所述电池管理系统连接,用于控制模块获取储能模块的状态信息;
10、所述储能模块、直流变压模块和充电枪顺序连接,用于直流变压模块将储能模块输出的直流电转为所述当前充电电压值输送给充电枪,进而为电动汽车充电;所述控制模块连接直流变压模块,用于控制模块控制直流变压模块的输出参数;
11、所述直流充电模块的输出端还连通到储能模块,用于直流充电模块将交流供电转换为直流电,为储能模块充电;
12、所述控制模块还连接有开关部件,所述开关部件用于分别控制直流充电模块向充电枪输送汽车充电电流的通/断、第一电源模块向充电枪输送辅助供电的通/断、直流充电模块为储能模块输送充电电流的通/断,以及储能模块对充电枪输送汽车充电电流的通/断。
13、进一步的,所述第一电源模块的输出端还与所述开关部件连接,用于第一电源模块将交流供电转为直流电为开关部件供电。
14、进一步的,还包括第二电源模块,所述储能模块、第二电源模块和充电枪顺序连接,用于第二电源模块将储能模块输出的直流电转为辅助供电电压输送给充电枪,进而为电动汽车辅助供电;所述开关部件还用于控制第二电源模块向充电枪输送辅助供电的通/断;
15、所述第二电源模块的输出端还分别与控制模块和开关部件连接,用于第二电源模块输出直流电为控制模块和开关部件供电。
16、进一步的,所述开关部件位于直流充电模块向充电枪输送汽车充电电流的路径上、第一电源模块向充电枪输送辅助供电的路径上、直流充电模块为储能模块输送充电电流的路径上,以及储能模块对充电枪输送汽车充电电流的路径上。
17、进一步的,所述开关部件位于直流充电模块向充电枪输送汽车充电电流的路径上、第一电源模块向充电枪输送辅助供电的路径上、直流充电模块为储能模块输送充电电流的路径上、储能模块对充电枪输送汽车充电电流的路径上,以及储能模块向充电枪输送辅助供电的路径上。
18、进一步的,所述直流变压模块为双向直流转换模块,所述直流充电模块的输出端连接双向直流转换模块,通过双向直流转换模块实现所述直流充电模块的输出端还连通到储能模块,用于直流充电模块将交流供电转换为直流电,为储能模块充电。
19、电动汽车充电方法,采用前述充电系统,执行步骤:
20、s1、所述控制模块确定当前所处时段,当处于预设的第一时段时,如果控制模块未检测到充电枪有汽车接入,则通过所述开关部件控制直流充电模块对储能模块充电;如果检测到充电枪有汽车接入,则断开直流充电模块对储能模块的充电,接通直流充电模块对充电枪的充电电流,为汽车充电,且连通第一电源模块对充电枪的辅助供电电流;当处于预设的第二时段时,如果控制模块未检测到充电枪有汽车接入,则控制储能模块既不充电,也不放电;如果检测到充电枪有汽车接入,则控制直流充电模块对充电枪输出充电电流为汽车充电,第一电源模块对充电枪输出辅助供电电流,且控制储能模块的直流电经直流变压模块转为所述当前充电电压值输送到充电枪,为汽车充电,用于实现直流充电模块和第二能源模块两路输出的充电电流同时为汽车充电。
21、本发明的有益效果是:本方案的充电系统,其具有直流充电模块可为电动汽车提供直流快充,还具有第二能源模块可利用存储的电能为汽车充电。控制模块可根据时段进行管控,实现电动汽车充电方法:在夜间电价低谷区,如果无汽车接入充电,则直流充电模块将交流电转为直流电为第二能源模块充电,在白天电价高峰区,如果有汽车接入充电,则直流充电模块将交流电转为直流电为汽车充电,而且第二能源模块的存电也转为当前充电电压为汽车充电,实现两路供电同时为汽车充电,可加快充电速度,而且不会对电网造成额外负担。本充电桩相当于调用了电价低谷区的电能,在电价高峰区为汽车充电,可提升经济效益,提高电力资源利用效率。
1.具有混合能源智能调度的充电系统,包括直流充电模块、第一电源模块、控制模块和充电枪,所述充电枪用于与电动汽车的充电口连接;
2.如权利要求1所述的具有混合能源智能调度的充电系统,其特征在于,所述第一电源模块的输出端还与所述开关部件连接,用于第一电源模块将交流供电转为直流电为开关部件供电。
3.如权利要求1所述的具有混合能源智能调度的充电系统,其特征在于,还包括第二电源模块,所述储能模块、第二电源模块和充电枪顺序连接,用于第二电源模块将储能模块输出的直流电转为辅助供电电压输送给充电枪,进而为电动汽车辅助供电;所述开关部件还用于控制第二电源模块向充电枪输送辅助供电的通/断;
4.如权利要求1所述的具有混合能源智能调度的充电系统,其特征在于,所述开关部件位于直流充电模块向充电枪输送汽车充电电流的路径上、第一电源模块向充电枪输送辅助供电的路径上、直流充电模块为储能模块输送充电电流的路径上,以及储能模块对充电枪输送汽车充电电流的路径上。
5.如权利要求3所述的具有混合能源智能调度的充电系统,其特征在于,所述开关部件位于直流充电模块向充电枪输送汽车充电电流的路径上、第一电源模块向充电枪输送辅助供电的路径上、直流充电模块为储能模块输送充电电流的路径上、储能模块对充电枪输送汽车充电电流的路径上,以及储能模块向充电枪输送辅助供电的路径上。
6.如权利要求1所述的具有混合能源智能调度的充电系统,其特征在于,所述直流变压模块为双向直流转换模块,所述直流充电模块的输出端连接双向直流转换模块,通过双向直流转换模块实现所述直流充电模块的输出端还连通到储能模块,用于直流充电模块将交流供电转换为直流电,为储能模块充电。
7.电动汽车充电方法,其特征在于,采用如权利要求1所述的具有混合能源智能调度的充电系统,执行步骤:
