[go: up one dir, main page]

CN116599203B - 一种换电站及其不间断供电方法 - Google Patents

一种换电站及其不间断供电方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116599203B
CN116599203B CN202310828020.7A CN202310828020A CN116599203B CN 116599203 B CN116599203 B CN 116599203B CN 202310828020 A CN202310828020 A CN 202310828020A CN 116599203 B CN116599203 B CN 116599203B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
battery
converter
alternating current
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310828020.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116599203A (zh
Inventor
李立国
洪木南
陈斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Zhili Intelligent Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Sichuan Zhili Intelligent Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Zhili Intelligent Energy Technology Co ltd filed Critical Sichuan Zhili Intelligent Energy Technology Co ltd
Priority to CN202310828020.7A priority Critical patent/CN116599203B/zh
Publication of CN116599203A publication Critical patent/CN116599203A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116599203B publication Critical patent/CN116599203B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种换电站及其不间断供电方法,换电站包括:交流母线、换电控制系统、换电机器人、逆变器和换电电池;换电控制系统和换电机器人均与交流母线电连接;换电电池通过逆变器与交流母线电连接;交流母线与换电站的供电电网电连接,且交流母线与供电电网之间设有并网开关;在供电电网断电时,并网开关断开,逆变器从换电电池取电,并向交流母线供电,实现换电电池为换电机器人供电。采用上述技术方案,在供电电网断电时,通过逆变器从换电电池取电,实现换电电池对换电机器人供电,能够维持换电机器人的正常运行,保障正在换电的新能源汽车可以完成换电过程,降低换电站的硬件成本和维护成本。

Description

一种换电站及其不间断供电方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车充换电技术领域,尤其涉及一种换电站及其不间断供电方法。
背景技术
在鼓励使用清洁能源汽车国家战略的大旗之下,新能源汽车正在拥有越来越广泛的市场。在我国新能源汽车已逐步成为汽车工业和能源产业发展的重点,随着新能源汽车的推广,如何有效的快速的解决新能源汽车的充换电成为当前最受瞩目的问题。
传统的换电站在工作时较为依赖供电电网,如图1所示,在供电电网断电时,小型UPS电源只能给换电控制系统供电,无法给换电机器人供电,换电机器人无法正常运转,换电终止并导致正在换电的新能源汽车瘫痪在换电站内。供电电网断电后,会极大的影响换电站的运行,也会耽误需要换电的新能源汽车更换电池,如果利用大型UPS电源给换电设备供电,如图2所示,大型UPS电源包括功率蓄电池,成本较高,占用体积也较大,会增加建设的硬件成本和维护成本。
因此,如何在供电电网断电后,继续保障新能源汽车更换电池,对换电站的实际运行有着非常重要的意义。
发明内容
本发明提供了一种换电站及其不间断供电方法,以解决供电电网断电后,换电机器人无法正常运转,无法保障新能源汽车的换电的问题。
根据本发明的一方面,提供了一种换电站,包括:交流母线、换电控制系统、换电机器人、逆变器和换电电池;
所述换电控制系统和所述换电机器人均与所述交流母线电连接;所述换电电池通过所述逆变器与所述交流母线电连接;所述交流母线与所述换电站的供电电网电连接,且所述交流母线与所述供电电网之间设有并网开关;
在所述供电电网断电时,所述并网开关关断,所述逆变器从所述换电电池取电,并向所述交流母线供电,实现所述换电电池为所述换电机器人供电。
可选的,还包括:UPS电源;
所述换电控制系统通过所述UPS电源与所述交流母线电连接。
可选的,还包括:双电源开关;
所述换电控制系统和所述换电机器人均通过所述双电源开关与所述交流母线电连接;所述换电控制系统和所述换电机器人还通过所述双电源开关与所述逆变器电连接;
在所述供电电网断电时,所述双电源开关连接所述逆变器与所述换电控制系统和所述换电机器人。
可选的,所述逆变器包括交/直流变换器和直/交流变换器;
所述交/直流变换器的输入端与所述交流母线电连接;所述交/直流变换器的输出端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输入端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输出端与所述双电源开关电连接;
在所述供电电网断电时,所述交/直流变换器停止工作,所述直/交流变换器工作,所述换电电池放电。
可选的,所述逆变器包括充电设备和直/交流变换器;
所述充电设备的输入端与所述交流母线电连接;所述充电设备的输出端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输入端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输出端与所述双电源开关电连接;
在所述供电电网断电时,所述充电设备停止工作,所述直/交流变换器工作,所述换电电池放电。
可选的,所述双电源开关包括STS静态转换开关;
所述STS静态转换开关的第一输入端与所述交流母线电连接;所述STS静态转换开关的第二输入端与所述逆变器电连接;所述STS静态转换开关的输出端与所述换电控制系统和所述换电控制系统电连接。
可选的,所述逆变器包括储能变流器;
在所述供电电网断电时,所述储能变流器对所述换电电池进行放电。
根据本发明的另一方面,提供了一种换电站的不间断供电方法,应用于上述的换电站;
所述换电站的不间断供电方法包括:
获取所述供电电网的状态信息;
根据所述状态信息判断所述供电电网是否供电中断;
若是,则断开交流母线和供电电网的连接,并控制所述逆变器从所述换电电池取电,所述换电电池为所述换电机器人供电。
可选的,所述换电站还包括双电源开关;
所述换电控制系统和所述换电机器人均通过所述双电源开关与所述交流母线电连接;所述换电控制系统和所述换电机器人还通过所述双电源开关与所述逆变器电连接;
控制所述逆变器从所述换电电池取电,为所述换电机器人供电,包括:
控制所述逆变器从所述换电电池取电,以及控制所述双电源开关连接所述逆变器与所述换电控制系统和所述换电机器人,所述换电电池为所述换电机器人供电。
可选的,所述逆变器包括交/直流变换器和直/交流变换器;
所述交/直流变换器的输入端与所述交流母线电连接;所述交/直流变换器的输出端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输入端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输出端与所述双电源开关电连接;
控制所述逆变器从所述换电电池取电,包括:
控制所述交/直流变换器停止工作,以及控制所述直/交流变换器工作,从所述换电电池取电。
本发明的技术方案,通过设置换电控制系统和换电机器人均与换电站的交流母线电连接、换电电池通过逆变器与交流母线电连接,在供电电网断电时,逆变器可以从换电电池取电,利用换电电池给换电机器人供电,实现对换电机器人供电,从而在供电电网断电时,能够维持换电机器人的正常运行,保障正在换电的新能源汽车可以完成换电过程,降低换电站的硬件成本和维护成本;同时,在供电电网断电时,并网开关断开,可以断开供电电网和交流母线的连接,避免与供电电网连接的其他设备消耗供电电池的电能,可以减小换电电池的耗能,保证换电站的换电机器人可以在供电电网断电时正常运行。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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。
图1是现有技术中的一种换电站的结构示意图;
图2是现有技术中的又一种换电站的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种换电站的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的一种换电站的不间断供电方法的流程示意图;
图9是本发明实施例提供的又一种换电站的不间断供电方法的流程示意图;
图10是本发明实施例提供的又一种换电站的不间断供电方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。以下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。
图3是本发明实施例提供的一种换电站的结构示意图。参考图3,换电站包括:交流母线01、换电控制系统10、换电机器人20、逆变器30和换电电池40。换电控制系统10和换电机器人20均与交流母线01电连接;换电电池40通过逆变器30与交流母线01电连接;交流母线01与换电站的供电电网电连接,且交流母线01与供电电网之间设有并网开关11。
其中,并网开关11是供电电网和交流母线01的联络开关,包括但不限于继电器,在一可选的实施例中,供电电网和并网开关11之间设有交流变压器12。换电控制单元系统10包括传感器和控制器,可以监测并控制换电站的充/换电状态、电池的状态、环境的状态、网络通信的状态等,在一可选的实施例中,传感器与控制器通讯连接,例如可通过协议接口实现交互,控制器可以控制并网开关11和逆变器30等设备等工作状态。换电控制单元系统10还可以用于监测供电电网的状态,例如可实时监测供电电网通电或断电。换电机器人20包括机械臂、机械爪等机械装置,可以将新能源汽车中的亏电电池取出,并放入满电状态的换电电池40,其中,新能源汽车包括但不限于家用汽车、公共汽车、重型卡车等汽车。逆变器30包括但不限于逆变器、变压器等可以进行电压转换的装置,用于对换电电池40进行充、放电。换电电池40包括三元锂电池、磷酸锂电池等能量密度较高、储能较多的电池,可以在供电电网断电时,为换电机器人20供电,维持换电机器人20正常运行。
可以理解的是,换电控制系统与逆变器通讯连接或电连接(图中未示出),以使换电控制系统可以控制逆变器对换电电池进行充、放电。
具体的,换电控制单元系统10和换电机器人20的工作电源均为交流电,换电电池40充、放电时的电信号为直流电。当供电电网断电时,换电控制单元系统10可以检测到供电电网断电,并控制逆变器30从换电电池40取电,将换电电池40的直流电转换为交流电,并通过交流母线给换电机器人20供电,实现换电电池40为换电机器人20供电。
示例性的,交流母线01可通过交流变压器12和并网开关11与供电电网电连接,交流变压器12可以将供电电网中的高压交流电转变为换电站可利用的低压交流电,为了提高电量传输的安全性和稳定性,在交流变压器12和交流母线01之间设有并网开关11,并网开关11包括继电器等电路开关。当供电电网通电时,供电电网可提供10KV的交流电,交流变压器12可以将10KV的交流电转换为0.4KV的交流电,并通过并网开关11传输至交流母线01,供电电网可为换电控制系统10和换电机器人20供电,逆变器30可以将交流母线01的交流电转换为直流电,给换电电池40充电。当供电电网断电时,换电控制系统10控制逆变器30从换电电池40取电,将换电电池40的直流电转换为交流电,并传输至交流母线01,换电电池40为换电控制系统10和换电机器人20供电,实现不间断供电;同时,供电电网断电时,换电控制系统10控制并网开关关断,可以断开供电电网和交流母线01的连接,避免与供电电网连接的其他设备消耗供电电池40的电能,增加换电池的耗能,如此,可以增加换电电池40为换电机器人20供电的时间,保证换电站的换电机器人可以在供电电网断电时正常运行。
需要说明的是,供电电网断电包括供电电网没电、交流变压器故障断开、并网开关异常断开等情况,供电电网不能向交流母线传输电能的情况均属于供电电网断电,本发明实施例对导致供电电网断电的原因不做限定。
本发明实施例,通过设置换电控制系统和换电机器人均与换电站的交流母线电连接、换电电池通过逆变器与交流母线电连接,在供电电网断电时,逆变器可以从换电电池取电,利用换电电池给换电机器人供电,从而在供电电网断电时,能够维支持换电机器人的正常运行,保障正在换电的新能源汽车可以完成换电过程,降低换电站的硬件成本和维护成本;同时,在供电电网断电时,并网开关断开,可以断开供电电网和交流母线的连接,避免与供电电网连接的其他设备消耗供电电池的电能,可以减小换电电池的耗能,保证换电站的换电机器人可以在供电电网断电时正常运行。
在一可选的实施例中,逆变器包括储能变流器;换电控制系统与储能变流器的控制端连接;储能变流器还与换电电池的通讯端连接。储能变流器用于控制换电电池的充电过程和放电过程,并进行交/直流或直/交流的转换;换电控制系统可以在供电电网通电时,控制储能变流器对换电电池进行充电;换电控制系统还可以在供电电网断电时,控制储能变流器对换电电池进行放电。
示例性的,储能变流器为单级储能变流器,在供电电网断电时,单级储能变流器可通过通信接口和通讯端与换电电池通讯,获取换电电池的状态信息,对换电电池进行保护性放电,从而实现换电电池反向给换电机器人供电,保障换电机器人的正常运行。此外,在换电站内使用单级储能变流器作为换电站的临时供电设备,可以保障换电站对换电机器人的不间断供电,在减少设备投入成本的同时也能提高整个换电站的供电系统的稳定性。
可选的,图4是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图。参考图4,换电站还包括UPS电源50,换电控制系统10通过UPS电源50与交流母线01电连接。
其中,UPS电源50可以是小型UPS电源,包括蓄电池和逆变器,可以将交流母线01的交流电稳压后供给给换电控制系统10,并向内置的蓄电池充电;UPS电源50还可以在供电电网断电时,将蓄电池的电能转换为交流电,并向换电控制系统10供电,维持换电控制系统10的正常运行。
示例性的,在供电电网通电时,UPS电源50可以将交流电网中0.4KV的交流电转换为稳定的220V的交流电提供给换电控制系统10。在供电电网断电时,UPS电源50可以为换电控制系统10供电,使得换电控制系统10不间断的运行,使得换电控制系统10可以监测出供电电网断电,并在供电电网断电期间控制逆变器30从换电电池40取电;同时,换电电池40也可以为UPS电源50充电,避免供电电网长时间断电,UPS电源50储能不足造成换电控制系统10无法运行的情况,可提高换电站在突发情况下的应急能力。
此外,UPS电源50还可以在供电电网断电的初始阶段为换电机器人20供电,使得换电机器人20能够不间断的运行,UPS电源50也可以在供电电网断电,且换电电池40亏电时,同时为换电控制系统10和换电机器人20供电,避免因换电电池40电量不足,换电机器人20无法正常运转,换电终止并导致正在换电的新能源汽车瘫痪在换电站内。
可选的,图5是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图。参考图5,换电站还包括双电源开关60,换电控制系统10和换电机器人20均通过双电源开关60与交流母线01电连接;换电控制系统10和换电机器人20还通过双电源开关60与逆变器30电连接。
其中,双电源开关60是一种电气开关,可以同时连接两个电源,可以将电路从一个电源切换至另一个电源,以保证电路的持续供电。
具体的,双电源开关60的其中一个电源是供电电网,双电源开关60的第一电源端通过交流母线01与供电电网电连接;双电源开关60的另一个电源是换电电池40,双电源开关60的第二电源端通过逆变器30与换电电池40电连接;双电源开关60的输出端与换电控制系统10和换电机器人20电连接。通过设置双电源开关60可以在供电电网通电时仅利用供电电网为换电控制系统10和换电机器人20供电,并在供电电网断电时仅利用换电电池40为换电控制系统10和换电机器人20供电,可以避免电源发生短路或过载现象,导致电源损坏,还可以避免双电源之间的相位差异导致电路振荡、电压发生较大变化等,如此,可以提高换电站的可靠性。
在一可选的实施例中,双电源开关包括STS静态转换开关,STS静态转换开关的第一电源端与交流母线电连接;STS静态转换开关的第二电源端与逆变器电连接;STS静态转换开关的输出端与换电控制系统和换电机器人电连接。STS静态转换开关可以在与第一电源端电连接的交流母线的电压不足时,瞬时切向与第二电源端电连接的逆变器,采用换电电池供电,并在第一电源端电连接的交流母线的电压恢复正常时再切回与第一电源端电连接的交流母线,继续采用供电电网供电。
可选的,图6是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图。参考图6,逆变器30包括交/直流变换器31和直/交流变换器32。交/直流变换器31的输入端与交流母线01电连接;交/直流变换器31的输出端与换电电池40电连接;直/交流变换器32的输入端与换电电池40电连接;直/交流变换器32的输出端与双电源开关60电连接。
其中,交/直流变换器31包括单向AC/DC转换器,用于将交流电转换为直流电;直/交流变换器32包括单向DC/AC转换器,用于将直流电转换为交流电。在一可选的实施例中,换电控制系统10可与交/直流变换器31的控制端、直/交流变换器32的控制端电连接或通讯连接。
示例性的,在供电电网通电时,换电控制系统10控制交/直流变换器31工作,交/直流变换器31将交流母线01的交流电转换为直流电后传输至换电电池40,给换电电池40充电;在供电电网断电时,换电控制系统10控制交/直流变换器31快速切换为离网模式,控制直/交流变换器32工作,直/交流变换器32将换电电池40的直流电转换为交流电,通过双电源开关60为换电机器人20供电。
在供电电网断电时,双电源开关60、交/直流转换器31和直/交流转换器32快速响应,相互配合,可使得换电机器人20的供电不间断,即使供电电网断电,换电站依旧可以保证对新能源汽车的亏电电池的更换,提高了换电站的可靠性。
在一可选的实施例中,逆变器还包括直流变换器(图中未示出),例如单向DC/DC转换器、双向DC/DC转换器,一方面,可以提高逆变器对不同电压的兼容性,另一方面,不同的单向DC/DC转换器和双向DC/DC转换器的工作功率不同,可以使得换电电池40的充电功率和放电功率不同,以实现较大效率的充电和较大效率的放电,减少能量损耗,提高充电速率,有利于在供电电网断电期间保障换电机器人的不间断运转。
可选的,图7是本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图。参考图7,逆变器30包括充电设备33和直/交流变换器32;充电设备33的输入端与交流母线01电连接;充电设备33的输出端与换电电池40电连接;直/交流转换器32的输入端与换电电池40电连接;直/交流转换器32的输出端与双电源开关60电连接。
其中,充电设备33包括充电桩等,可以将交流电能转换为直流电能的装置。充电设备33用于向换电电池40或新能源汽车中的亏电电池充电;换电电池40用于替换新能源汽车中的亏电电池。直/交流变换器32包括单向DC/AC转换器,用于将直流电转换为交流电。
具体的,直/交流变换器32和充电设备33可构成逆变器30的基本结构,在供电电网断电时,换电控制系统10可以控制直/交流变换器32工作,从换电电池40取电。通过在逆变器30中设置直/交流变换器32,可以在供电电网断电时从换电电池40取电,从而实现换电电池40为换电机器人40供电;同时,在逆变器30中设置充电设备33,可以在供电电网通电时实现对换电电池40的快速充电,充电设备33既可以直接给换电电池40充电,又可以给新能源汽车中的亏电电池充电,可实现多种模式的充电,还可以简化逆变器30的结构,提高逆变器30的利用率,增加换电站的兼容性和灵活性。
在一可选的实施例中,可采用与换电电池40功率相匹配的小功率的直/交流变换器32,换电控制系统10通过通信接口和通讯端与换电电池40通讯,在供电电网断电时,换电控制系统10控制换电电池40进行放电,通过直/交流变换器32实现对换电电池40的保护性放电,确保换电电池40安全运行的前提下保证换电设备40的不间断供电。采用小功率的单向的直/交流变换器32和将换电站的换电电池40复用为供电电网断电时的放电电源,无需额外设置储能电池,可降低设备成本。
基于同样的发明思路,本发明实施例提供一种换电站的供电方法,应用于本发明任意实施例的换电站,图8是本发明实施例提供的一种换电站的不间断供电方法的流程示意图。参考图8,该不间断供电方法包括:
S101、获取供电电网的状态信息。
S102、根据状态信息判断供电电网是否供电中断。若是,则执行S103。
S103、断开交流母线和供电电网的连接,并控制逆变器从换电电池取电,换电电池为换电机器人供电。
示例性的,换电控制系统可以实时监测供电电网的状态,在供电电网通电时,供电电网可以给换电机器人供电,换电控制系统可以控制逆变器将交流母线的交流电转换为直流电,并传输至换电电池,为换电电池充电;在供电电网断电时,换电控制系统还可以控制并网开关断开,进而断开交流母线和供电电网的连接,同时,控制逆变器从换电电池取电,将换电电池的直流电转换为交流电,并通过交流母线传输至换电机器人,利用换电电池为换电机器人供电,实现换电电池为换电机器人供电。
本发明实施例,通过监测供电电网的状态,并在供电电网断电时断开并网开关,可以断开供电电网和交流母线的连接,避免与供电电网的其他设备消耗供电电池的电能,可以减小换电电池的耗能;在供电电网断电时,控制逆变器从换电电池取电,可以利用换电电池给换电机器人供电,实现对换电机器人供电,从而在供电电网断电时,能够维持换电机器人的正常运行,保障正在换电的新能源汽车可以完成换电过程,降低换电站的硬件成本和维护成本。
在一可选的实施例中,逆变器还包括储能变流器;换电控制系统与储能变流器的控制端连接。控制逆变器从换电电池取电,为换电机器人供电,包括:控制储能变流器从换电电池取电,以使换电电池为换电机器人供电。
示例性的,在供电电网通电时,换电控制系统可以控制储能变流器对换电电池进行充电;在供电电网断电时,换电控制系统可以控制储能变流器通过通信接口与换电电池通讯,获取电池组换电电池的状态信息,对换电电池进行保护性放电,从而实现换电电池反向给换电机器人供电,保障换电机器人正常运行。
可选的,换电站还包括双电源开关;换电控制系统和换电机器人均通过双电源开关与交流母线电连接;换电控制系统和换电机器人还通过双电源开关与逆变器电连接。图9是本发明实施例提供的又一种换电站的不间断供电方法的流程示意图。参考图9,该不间断供电方法包括:
S201、获取供电电网的状态信息。
S202、根据状态信息判断供电电网是否供电中断。若是,则执行S203。
S203、控制逆变器从换电电池取电,以及控制双电源开关连接逆变器与换电控制系统和换电机器人,换电电池为换电机器人供电。
示例性的,在供电电网通电时,换电控制系统可输出控制信号至双电源开关,以使得交流母线与换电控制系统和换电机器人之间导通,采用供电电网为换电机器人供电;在供电电网断电时,换电控制系统可输出控制信号至双电源开关,以使得逆变器与换电控制系统和换电机器人之间快速导通,采用换电电池为换电机器人供电。如此,可以避免电源发生短路或过载现象,导致电源损坏,提高换电站的可靠性。
可选的,逆变器包括交/直流变换器和直/交流变换器;交/直流变换器的输入端与交流母线电连接;交/直流变换器的输出端与换电电池电连接;直/交流变换器的输入端与换电电池电连接;直/交流变换器的输出端与双电源开关电连接。图10是本发明实施例提供的又一种换电站的不间断供电方法的流程示意图。参考图10,该不间断供电方法包括:
S301、获取供电电网的状态信息。
S302、根据状态信息判断供电电网是否供电中断。若是,则执行S303。
S303、控制交/直流变换器停止工作,控制直/交流变换器工作,以及控制双电源开关连接逆变器与换电控制系统和换电机器人,换电电池为换电机器人供电。
示例性的,在供电电网断电时,控制交/直流变换器快速转换为离网模式,交/直流变换器停止将交流电能转换为直流电能;控制直/交流变换器快速启动,将换电电池的直流电能转换为交流电能,并通过双电源开关给换电机器人供电。在供电电网断电时,可使得换电机器人的供电不间断,即使供电电网断电,换电站依旧可以实现对新能源汽车的亏电电池的更换,提高了换电站的可靠性。
本发明实施例所提供的换电站的不间断供电方法,以应用于本发明任意实施例所提供的换电站,具备换电站相应的技术特征和有益效果,未在换电站的不间断供电方法的实施例中详尽描述的内容,可参照上文对换电站的描述,在此不再赘述;同样的,本发明实施例的换电站也具备能够执行本发明实施例提供的换电站的不间断供电方法的功能模块和有益效果,未在换电站的实施例中详尽描述的内容,可参照上文对换电站的不间断供电方法的描述,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种换电站,其特征在于,包括:交流母线、换电控制系统、换电机器人、逆变器、换电电池和双电源开关;
所述换电控制系统和所述换电机器人均通过所述双电源开关与所述交流母线电连接;所述换电控制系统和所述换电机器人还通过所述双电源开关与所述逆变器电连接;
所述换电电池通过所述逆变器与所述交流母线电连接;所述交流母线与所述换电站的供电电网电连接,且所述交流母线与所述供电电网之间设有并网开关;
在所述供电电网断电时,所述并网开关关断,所述双电源开关连接所述逆变器与所述换电控制系统和所述换电机器人,所述逆变器从所述换电电池取电,实现所述换电电池为所述换电机器人供电;
所述逆变器包括交/直流变换器、直/交流变换器和直流变换器;
所述交/直流变换器的输入端与所述交流母线电连接;所述交/直流变换器的输出端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输入端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输出端与所述双电源开关电连接;所述直流变换器的一端与所述换电电池电连接,所述直流变换器的另一端分别与所述交/直流变换器的输出端和直/交流变换器的输入端电连接;
在所述供电电网断电时,所述交/直流变换器停止工作,所述直/交流变换器工作,所述换电电池放电;
其中,所述直流变换器包括并联连接的单向DC/DC转换器和双向DC/DC转换器;所述单向DC/DC转换器和所述双向DC/DC转换器的功率不同。
2.根据权利要求1所述的换电站,其特征在于,还包括:UPS电源;
所述换电控制系统通过所述UPS电源与所述交流母线电连接。
3.根据权利要求1所述的换电站,其特征在于,所述逆变器包括充电设备和直/交流变换器;
所述充电设备的输入端与所述交流母线电连接;所述充电设备的输出端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输入端与所述换电电池电连接;所述直/交流变换器的输出端与所述双电源开关电连接;
在所述供电电网断电时,所述充电设备停止工作,所述直/交流变换器工作,所述换电电池放电。
4.根据权利要求1所述的换电站,其特征在于,所述双电源开关包括STS静态转换开关;
所述STS静态转换开关的第一输入端与所述交流母线电连接;所述STS静态转换开关的第二输入端与所述逆变器电连接;所述STS静态转换开关的输出端与所述换电控制系统和所述换电机器人电连接。
5.根据权利要求1所述的换电站,其特征在于,所述逆变器包括储能变流器;
在所述供电电网断电时,所述储能变流器对所述换电电池进行放电。
6.一种换电站的不间断供电方法,其特征在于,应用于权利要求1-5任一项所述的换电站;
所述换电站的不间断供电方法包括:
获取所述供电电网的状态信息;
根据所述状态信息判断所述供电电网是否供电中断;
若是,则断开所述交流母线和所述供电电网的连接,控制所述交/直流变换器停止工作,并控制所述直/交流变换器工作,从所述换电电池取电,还控制所述双电源开关连接所述逆变器与所述换电控制系统和所述换电机器人,所述换电电池为所述换电机器人供电。
CN202310828020.7A 2023-07-07 2023-07-07 一种换电站及其不间断供电方法 Active CN116599203B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310828020.7A CN116599203B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种换电站及其不间断供电方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310828020.7A CN116599203B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种换电站及其不间断供电方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116599203A CN116599203A (zh) 2023-08-15
CN116599203B true CN116599203B (zh) 2024-03-22

Family

ID=87606562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310828020.7A Active CN116599203B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种换电站及其不间断供电方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116599203B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730952A (zh) * 2014-01-26 2014-04-16 国家电网公司 一种电动汽车换电站应急供电的设备及方法
CN111873844A (zh) * 2020-07-15 2020-11-03 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站的网络拓扑结构、电动汽车换电方法及换电站
CN111969708A (zh) * 2020-07-20 2020-11-20 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站保护系统及保护方法
WO2023025040A1 (zh) * 2021-08-24 2023-03-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 换电站

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730952A (zh) * 2014-01-26 2014-04-16 国家电网公司 一种电动汽车换电站应急供电的设备及方法
CN111873844A (zh) * 2020-07-15 2020-11-03 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站的网络拓扑结构、电动汽车换电方法及换电站
CN111969708A (zh) * 2020-07-20 2020-11-20 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站保护系统及保护方法
WO2023025040A1 (zh) * 2021-08-24 2023-03-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 换电站

Also Published As

Publication number Publication date
CN116599203A (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4954335B2 (ja) 急速充電装置
CN102214945B (zh) 一种基于蓄电池并联的直流电源系统
CN210867226U (zh) 一种充电站
CN107196366B (zh) 一种基于三端口充放电机的蓄电池在线维护系统
CN103825351A (zh) 一种智能化储能式应急电源系统
CN110999013A (zh) 储能系统
CN110011408B (zh) 一种移动应急电源系统及其工作方法
CN108233513A (zh) 带有直流母线保护功能的电源系统及直流母线保护方法
CN209963766U (zh) 一种共直流母线的微电网光储充能量控制装置
CN201113483Y (zh) 变频器备用供电系统
CN202798052U (zh) 一种叉车用电源装置
CN217984657U (zh) 一种数据中心供电系统
WO2026001981A1 (zh) 电池包、并网管理方法、电能设备以及储能系统
CN110723020A (zh) 一种燃料电池发电、储电、充电系统及方法
CN209516726U (zh) 一种移动储能车用供电系统
CN116599203B (zh) 一种换电站及其不间断供电方法
CN210941427U (zh) 一种燃料电池发电、储电、充电系统
CN208028641U (zh) 带有直流母线保护功能的电源系统
CN212323743U (zh) 有机朗肯循环发电充放电储能一体化系统
CN212343342U (zh) 核电厂调频控制系统
CN209844611U (zh) 电池充放电设备
CN211046549U (zh) 一种混合型模块化储能装置
CN219717939U (zh) 一种二次电源主汇流条不间断转换供电结构
CN117411101B (zh) 用于储能系统的控制系统及控制方法
CN218633432U (zh) 一种供电系统及供电设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant