一种微型智能储充检柜的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车充电站技术领域，具体涉及一种微型智能储充检柜。


背景技术：

2.当前人类社会面临着气候变暖、非可再生能源短缺以及环境恶化问题，针对这种现状，全球各国致力于推进电动汽车产业快速发展。
3.随着电动汽车快速发展，常规的充电站慢慢普及开来，满足一般用户的充电需求。但常规充电站因占地面积大、电网配电容量需求高等问题，无法在电动汽车4s店、汽车维修店、二手车店、住宅区等建设及运用。且传统充电设施只是单纯的单向充电，也不具备检测功能。
4.因此，如何提供一种微型智能的储充检柜，实现建设方便快捷，提升充放电效率，降低电动汽车电池检测成本，成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电动车电池充放电效率高、检测成本低的微型智能储充检柜。
6.本实用新型是这样实现的：
7.一种微型智能储充检柜，包括：储能柜和充检柜；
8.所述储能柜内设有交流配电单元、电池储能单元和储能变流器；
9.所述充检柜内设有双向隔离直流变换器、直流智能充电单元和能量管理系统ems；
10.所述交流配电单元、所述电池储能单元和所述储能变流器分别与所述能量管理系统ems建立通讯连接；所述储变流器连接所述电池储能单元；
11.所述双向隔离直流变换器连接所述直流智能充电单元，所述直流智能充电单元连接到所述能量管理系统ems；
12.所述交流配电单元，包括：隔离变压器、ups、和交流电能表；
13.所述电池储能单元由磷酸铁锂电池模块串并联组成，每个电池模块12.5kwh，经过串并联后容量为200kwh；
14.所述储能变流器采用30～60kw的储能变流器，与电动汽车bms电池管理系统进行can通信，响应充放电限压限流及保护指令；与所述ems能量管理系统进行lan通讯，接收能量调配以及保护指令；
15.所述双向隔离直流变换器，包括两个双向隔离直流变换器模块输出并联；
16.所述直流智能充电单元：具备电能计量、绝缘检测功能；与电动汽车bms建立通讯，完成报文握手及数据解析，实现充放电功能；对上为lan通讯，传递充放电电压电流等数据及相关告警信息；
17.所述能量管理系统ems，通过ems实现对各设备的数据采集和监控，根据数据分析结果对各设备进行控制及能量分配，使系统运行于最优状态，同时将电动汽车检测数据分
析处理后转为报告输出。
18.本实用新型的优点在于：
19.1、产品结构紧凑、系统能量密度高，占用安装就位面积小，可方便安装于电动汽车4s店、汽车维修店、二手车店、住宅区。
20.2、可以达到增容扩容的目的，pcs额定容量30～60kw，输入交流配电容量只需要30～60kw，根据实际配电余量灵活选择；储能电池最大输入/输出功率200kw，可支撑起充电桩最大功率达240kw，满足双枪满功率输出。减少配电电网容量，降低电网增容扩容费用。
21.3、配置双充电枪，可快速为2辆电动汽车同时补充电能，最大功率可以达到120kw，最大电流可以达到250a。
22.4、可为电动汽车的车用动力电池组进行健康检测评估分析，并形成报告供车主了解车用电池组的健康状况。
23.5、采用双向直流变换器，相比于传统的单向直流变换器，可实现一枪充电一枪放电，同时完成两车检测，节省检测时间，提高充放电转换效率。
24.6、智能监控及人机交互，搭配能量分配管理系统，智能调节系统能量分配；采用大尺寸触摸液晶显示屏，不仅显示设备运行状态和告警信息，还能展示电动汽车的电池检测报告。
附图说明
25.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
26.图1是本实用新型的外观整体结构示意图。
27.图2是本实用新型的系统电路原理框图。
28.图3是本实用新型的系统通讯原理框图。
具体实施方式
29.如图1至图3所示，一种微型智能储充检柜，包括:储能柜和充检柜，所述储能柜内设有交流配电单元、电池储能单元和储能变流器(pcs)；所述充检柜内设有双向隔离直流变换器(dc/dc)、直流智能充电单元和能量管理系统ems。
30.所述交流配电单元、所述电池储能单元和所述储能变流器分别与所述能量管理系统ems进行通讯连接；所述储变流器连接所述电池储能单元；所述双向隔离直流变换器连接所述直流智能充电单元，所述直流智能充电单元连接到所述能量管理系统ems。
31.交流配电单元：含30～60kva的隔离变压器，功率与储能变流器相匹配，提高系统配电安全、可靠及稳定性；配置ups不间断电源，保障重要设备不间断运行；增加交流电能表，时时记录用电数据。
32.储能变流器(pcs)：采用30～60kw的储能变流器(pcs)，与bms电池管理系统进行can通信，响应充放电限压限流及保护指令；与ems能量管理系统进行lan通讯，接收能量调配以及保护指令。
33.电池储能单元：由安全可靠的磷酸铁锂电池串并联组成，采样模块化设计，每个模块约12.5kwh，经过模块串并联后组成储能系统，容量为200kwh,配套电池管理系统对电池进行数据采集以及控制保护。
34.双向隔离直流变换器(dc/dc)：2个模块输出并联可以给电动汽车高达250a/120kw的大功率充电，实现快速充电的目的；双向隔离直流变流器具备高精度的电流和电压数据采集，确保电动汽车电池数据检测的准确性；双向性能，满足可充可放，提高能量转换效率；隔离性能，避免双枪同时充放电带来的互相干扰或影响。
35.直流智能充电单元：具备电能计量、绝缘检测功能；与电动汽车bms建立通讯，完成报文握手及数据解析，实现充放电功能；对上为lan通讯，传递充放电电压电流等数据及相关告警信息。
36.能量管理系统(ems)：通过ems实现对各设备的数据采集和监控，根据数据分析结果对各设备进行控制及能量分配，使系统运行于最优状态；同时将电动汽车检测数据分析处理后转为报告输出。
37.本实用新型具有如下功能：
38.1、电动汽车检测
39.检测功能分为快速检测和系统检测两种，系统检测包含充/放电两个过程，检测准确度更高。检测的整个连接过程与一般充电桩充电连接一致，在确认车辆完全连接时，充电桩的控制器通过与车辆的bms进行通讯，得到电动汽车的电池系统的电压、电流、soc等信息，结合双向隔离直流变换器采集的高精度电压和电流值，在整个过程中通过能量管理系统ems软件算法(能量累计、数据筛选和对比等)，对车辆的健康状态进行评估，并通过液晶显示屏或app输出展示供客户查看。
40.检测内容包括绝缘性能、容量保持率、内阻、soc精度、bms电流精度和bms电压精度。
41.2、并离网运行
42.当外部电网出现异常时，系统内部配置有ups，保障系统内部重要辅助电源和控制单元不间断运行，确保正在充放电或检测的电动汽车不会受影响；ems能量管理系统检测到外部电网异常，断开交流总开关，控制储能变流器转为离网运行输出，为系统内部负载提供稳定电压源。实现智能并离网切换，保证电动汽车充放电过程的连续性，降低突发断电对电动汽车电池带来的损害。
43.当ems能量管理系统检测到外部电网恢复正常范围内，关闭储能变流器离网输出运行，闭合交流总开关，启动储能变流器并网运行，根据能量管理策略控制储能变流器充电功率。
44.3、电池储能
45.能量调节作用：两辆电动汽车同时做检测，其中一辆设定放电模式，另外一辆设定充电模式，放电模式下的电动汽车将电量经双向隔离直流变换器传递给充电模式下的电动汽车，多余部分给电池储能系统充电，不足部分由电池储能系统放电补充，起到能量调节作用，提高充放电转换效率；储能作用：在外部电网谷时段，启动储能变流器给电池储能系统补电，在峰时段，主要由储能电池系统向电动汽车充电，赚取中间电价差。
46.4、ems能量管理系统
47.ems作为本产品核心大脑，与系统内各设备建立通讯连接，收集所有设备的运行参数以及告警信息，并将数据展示于液晶显示屏和app上，车主通过查看对应界面信息，了解电动汽车充电进度、电量、剩余充电时间、费用等，以及电池检测进展情况和健康检测报告。
通过大数据分析，为车主提供电动汽车保养建议。
48.智能能量分配：在电动汽车充电总需求功率大于电池储能系统和储能变流器所能提供最大输出功率总和时，ems识别充电枪1和充电枪2的充电请求功率，换算成比例，将电池储能系统和储能变流器所能提供最大输出功率按比例分配给充电枪1和充电枪2；随着电动汽车电池电量慢慢提升，ems不断获取数据并调整能量比例分配，直至完成对电动汽车电池充电。按需平均分配，体现系统的智能性。
49.智能功率调节：柜内安装有温度传感器，通过温度采集器将信号上传给ems；当柜内温度值达到设定值，ems控制散热风机运转，柜内温度值降至回差值以下，散热风机停止工作；同时结合双向隔离直流变换器内部温度值，在高温环境下，采用降额输出控制策略，提高电动汽车充放电过程的连续性和安全性，避免过温直接跳枪保护的情况发生，有效保护电动汽车的电池。
50.本实用新型产品结构紧凑、系统能量密度高，占用安装就位面积小，可方便安装于电动汽车4s店、汽车维修店、二手车店、住宅区。可以达到增容扩容的目的，pcs额定容量30～60kw，输入交流配电容量只需要30～60kw，根据实际配电余量灵活选择；储能电池最大输入/输出功率200kw，可支撑起充电桩最大功率达240kw，满足双枪满功率输出。减少配电电网容量，降低电网增容扩容费用。配置双充电枪，可快速为2辆电动汽车同时补充电能，最大功率可以达到120kw，最大电流可以达到250a。可为电动汽车的车用动力电池组进行健康检测评估分析，并形成报告供车主了解车用电池组的健康状况。采用双向直流变换器，相比于传统的单向直流变换器，可实现一枪充电一枪放电，同时完成两车检测，节省检测时间，提高充放电转换效率。智能监控及人机交互，搭配能量分配管理系统，智能调节系统能量分配；采用大尺寸触摸液晶显示屏，不仅显示设备运行状态和告警信息，还能展示电动汽车的电池检测报告。
51.上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。