CN212604631U

CN212604631U - 一种应用在高速公路上的储能充电系统

Info

Publication number: CN212604631U
Application number: CN202021770696.3U
Authority: CN
Inventors: 毛广甫
Original assignee: Shenzhen Ruineng Times Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ruineng Times Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2030-08-21

Abstract

本实用新型公开了一种应用在高速公路上的储能充电系统，高速公路两侧每隔设定距离设有一发电区，所述储能充电系统包括有光伏发电装置，每个所述发电区内均设有至少一个所述光伏发电装置，每个所述发电区内的所有光伏发电装置相连组成一个微电网单元，所有的微电网单元并联形成公网；储能充电站，每个所述发电区内安装有至少一个所述储能充电站，每个所述储能充电站与所述公网相连，并与其所在的微电网单元相连。本实用新型提高新能源汽车在高速公路上充电的便利性。

Description

一种应用在高速公路上的储能充电系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，尤其涉及一种应用在高速公路上的储能充电系统。

背景技术

目前，随着新能源汽车的普及，越来越多新能源汽车投入使用；现有的新能源汽车依靠电能驱动车辆行驶，但是新能源汽车由于存在电池容量有限、电池续航时间短、为电池充电的充电桩数量较少等问题，使得新能源汽车的行驶公里数受到局限，导致新能源汽车无法行驶较长的路程。

而现有的高速公路一般只有服务站内设有充电桩，但是相邻服务站之间相距较远，若新能源汽车在高速公路上行驶时剩余电量无法支撑车辆行驶至最近的服务站，新能源汽车则会因电力不足停滞在高速公路上，存在一定的安全隐患。再加上现有的高速公路的照明用电和基站用电一般由电网提供，若电网出现故障，则会导致高速公路上的照明和无线网络无法继续使用，影响车辆正常行驶。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种应用在高速公路上的储能充电系统，提高新能源汽车在高速公路上充电的便利性。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种应用在高速公路上的储能充电系统，高速公路两侧每隔设定距离设有一发电区，所述储能充电系统包括：

光伏发电装置，每个所述发电区内均设有至少一个所述光伏发电装置，每个所述发电区内的所有光伏发电装置相连组成一个微电网单元，所有的微电网单元并联形成公网；

储能充电站，每个所述发电区内安装有至少一个所述储能充电站，每个所述储能充电站与所述公网相连，并与其所在的微电网单元相连。

进一步地，每个所述发电区内均设有用电设备，每个所述发电区内的用电设备分别与该发电区对应的微电网单元相连。

进一步地，所述用电设备包括但不限于5G基站、路灯和电子显示屏幕。

进一步地，每个所述储能充电站均设有储能控制模块和储能模块；所述储能模块的进电端包括与微电网单元相连的微网进电端和与公网相连的公网进电端；所述储能控制模块与所述储能模块相连以控制所述储能模块两个进电端的开关状态。

进一步地，每个所述储能充电站还连接有能源管理模块，所述能源管理模块与所述储能模块相连以采集所述储能模块的充放电参数，所述能源管理模块与所述储能控制模块相连。

进一步地，所述发电区上设有光照传感器，所述光照传感器与所述储能控制模块相连。

进一步地，所述储能充电站设有触摸显示模块，所述触摸显示模块与所述储能控制模块相连。

进一步地，所述储能充电站的输电端包括交流输电端和直流输电端，所述交流输电端连接交流充电枪，所述直流输电端连接直流充电枪。

进一步地，所述储能充电站设有电能计量表和计费模块，所述储能充电站的每个输电端均设有所述电能计量表，所述电能计量表与所述计费模块相连，所述计费模块与所述储能控制模块相连。

进一步地，所述储能充电站设有报警模块和GPS模块，所述报警模块和所述GPS模块均与所述储能控制模块相连。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)在高速公路上设有多个发电区，每个发电区均设有光伏发电装置，每个发电区内的光伏发电装置为每个发电区内的储能充电站提供电能，让新能源汽车可在高速上的储能充电站处进行临时充电；

(2)每个发电区的光伏发电装置组成微电网单元，多个微电网单元并联形成公网，使得储能充电站可由微电网单元或公网为其供电，以确保每个储能充电站有稳定的供电来源。

附图说明

图1为本实用新型储能充电系统在高速公路上的分布示意图；

图2为本实用新型储能充电站的模块示意框图；

图3为本实用新型储能充电站的信号传输示意框图。

图中：1、光伏发电装置；2、储能充电站；21、直流充电枪；22、交流充电枪；23、储能控制模块；24、储能模块；25、能源管理模块；26、触摸显示模块；27、计费模块；28、报警模块；29、GPS模块；3、微电网单元；4、公网；5、用电设备；100、发电区。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实施例提供一种应用在高速公路上的储能充电系统，该储能充电系统应用在高速公路上，如图1所示，在高速公路的左右两侧，每隔设定距离均设有一发电区100(图1中虚线围成的区域)，在每个发电区100内设有光伏发电装置1和储能充电站2，为高速公路上的用电设备5及行驶在高速公路上的汽车提供足够电能，减少电网参与。

在每个发电区100内均设有至少一个光伏发电装置1，光伏发电装置1可有序地分布在高速公路左右两侧，可避免光伏发电装置1影响较高的车辆正常行驶。而在本实施例中，每个发电区100的延伸范围可达10～30公里。

如图2所示，每个发电区100内的所有光伏发电装置1相连组成一个微电网单元3，而在每个发电区100内均设有用电设备5，每个发电区100内的用电设备5与该发电区100对应的微电网单元3相连，利用每个发电区100内的微电网单元3为其发电区100内的用电设备5提供电能，以满足高速公路上各用电设备5的用电需求，代替了传统的电网供电，从而避免了因电网出现故障而导致高速公路的用电设备5无法使用的问题。

其中用电设备5包括但不限于路灯、电子显示屏和5G基站，在每个发电区100内均设有5G基站，而5G基站的数量取决于5G基站的信号发射范围；利用微电网单元3为5G基站提供电能，可确保高速公路上覆盖有完整的5G网络，可保障新能源汽车关于自动驾驶信号的延续性，提高车联网技术的准确性和安全性。

而在高速公路的每个发电区100内均安装有至少一个储能充电站2，可将储能充电站2设在高速公路的紧急停车带上，储能充电站2所在的紧急停车带的空间足以容纳至少一台汽车，使得新能源汽车可暂停在紧急停车带上利用储能充电站2进行临时充电。此外，也可将储能充电站2设在每个发电区100的服务站内，以满足汽车充电需求。在本实施例中，相隔20公里安装一个储能充电站2，使得新能源汽车可尽快驾驶至储能充电站2处进行临时充电。

每段高速公路上的所有微电网单元3并联形成公网4，且储能充电站2设有两个进电端，其中一个为微网进电端，用于与该储能充电站2所对应的微电网单元3相连，另一个为公网4进电端，用于与公网4相连；该公网4可在任意一个微电网单元3无法正常工作时调取其他微电网单元3的剩余电能，并将电能输出至其所在的储能充电站2中，确保每个储能充电站2均有足够的电能为新能源汽车供电。

如图3所示，每个储能充电站2均设有储能控制模块23和储能模块24，储能模块24通过两个进电端从微电网或公网4中取电，将光伏发电装置1转换而成的直流电存储在储能模块24中；储能模块24的输电端连接有充电枪，当充电枪插接入新能源汽车的充电接口时，即可从储能模块24中取电为新能源汽车提供电能。其中，储能充电站2的输电端包括交流输电端和直流输电端，交流输电端连接交流充电枪22，所述直流输电端连接直流充电枪21；储能模块24的直流输电端可将存储的直流电经直流充电枪21输出至新能源汽车的电池包中，储能模块24的交流输电端将储能模块24中存储的直流电转换为交流电后经交流充电枪22输出至新能源汽车中进行充电，以满足不同汽车的充电需求。

而储能控制模块23与储能模块24相连，储能控制模块23可控制储能模块24两个进电端的开关状态，即储能控制模块23可以控制从微电网单元3中取电还是从公网4中取电。

每个储能充电站2连接有能源管理模块25，能源管理模块25与储能模块24相连以采集储能模块24的充放电参数，例如充电电压电流、放电电压电流等，能源管理模块25根据采集所得的充放电参数计算得到当前储能模块24的剩余电量，同时判断储能模块24的剩余电量是否小于设定电量值，若是，则表示当前储能模块24电量过低，处于缺电状态，表示其对应的微电网单元3提供的电能无法满足储能充电站2的正常用电需求，此时则需要补电；若否，则表示该储能模块24处于正常状态，表示其对应的微电网单元3提供的电能足以满足储能充电站2的正常用电需求。而能源管理模块25与储能控制模块23相连，能源管理模块25将储能模块24的当前状态发送至储能控制模块23中，当储能模块24处于缺电状态时，储能控制模块23则开启储能模块24的公网4进电端和微电网进电端，利用公网4将其他微电网单元3的剩余电量补偿至缺电的储能模块24中，增加储能模块24的储电量；当储能模块24处于正常状态时，则开启储能模块24的微电网进电端，关闭其公网4进电端，仅利用微电网单元3为其提供电能。

此外，在每个发电区100内均设有多个光照传感器，多个光照传感器均与储能控制模块23相连，多个光照传感器可将检测所得的环境光照参数发送至储能控制模块23中，储能控制模块23计算每个发电区100中多个环境光照参数的平均值以获得该发电区100的平均光照情况，当某一发电区100的光照较弱时，储能控制模块23则可控制该发电区100内的储能充电站2的公网4进电端开启，利用其它光照较强的地区所产生的电能来补充光照较弱地区的电能。

每个储能充电站2上均设有触摸显示模块26，触摸显示模块26与储能控制模块23相连，用于显示广告、充电控制页面、以及储能控制模块23采集所得的电池参数。用户可在触摸显示模块26的充电控制页面中设置充电量、充电费用等，设置完成后将设置参数发送至储能控制模块23中，当用户按下充电控制页面上的“开始充电”按键时，储能控制模块23即可控制储能模块24输出对应的充电量。

储能充电站2还设有电能计量表和计费模块27，储能充电站2的每个输电端均设有电能计量表，电能计量表用于采集输电端的输出电量；电能计量表与计费模块27相连，计费模块27根据输出电量计算充电所需费用；计费模块27与储能控制模块23相连，计费模块27将充电费用发送至储能控制模块23中，并由触摸显示模块26进行显示，以提示用户进行缴费。

为了避免用户在高速公路上逗留引发安全事故，储能控制模块23还设有通信模块，储能控制模块23通过通信模块绑定用户手机终端，使得用户可通过其手机终端控制储能充电站2的设置参数，用户也可在手机终端上查看充电信息和缴费，让用户可退至安全地方进行远程操作，确保用户安全。

与此同时，储能充电站2设有报警模块28和GPS模块29，报警模块28和GPS模块29均与储能控制模块23相连，当能源管理模块25采集储能模块24的充放电参数并发现储能模块24的充放电参数异常时，储能控制模块23即可向报警模块28发出报警指令，报警模块28做出相应的报警操作以提示用户该储能充电站2无法正常使用。同时储能控制模块23还可通过通信模块与云平台相连，每个储能充电站2通过GPS模块29进行定位，并在与云平台相连的客户端或小程序中显示每个储能充电站2的位置，用户可通过客户端或小程序查看最近的储能充电站2的位置，以提前做好行驶变道的准备，提高行驶安全性；当储能充电站2发出报警信息时，并将报警信息更新至云平台中，用户或管理人员可查看该储能充电站2的报警信息，使得用户继续行驶避免停留在异常的储能充电站2中，而管理人员也可通过GPS模块29快速定位到异常的储能充电站2的位置，对其进行维修。

此外，为了避免储能充电站2堆积过多的车辆影响高速公路的行驶秩序，储能充电站2的输电端可限制为两到三个，仅供少量新能源汽车同时充电，由于高速公路上相邻储能充电站2的相隔距离相对较近，且储能充电站2的数量相对较多，因此即使一个储能充电站2的供电位置较少也不影响用户使用。同时，在客户端上还可添加预约功能，当用户在客户端或小程序上对空闲的储能充电站2进行预约时，云平台即可通过通讯控制向储能控制模块23发送占用指令，储能控制模块23接收到占用指令后即可在触摸显示模块26中进行显示；当用户驾车行驶到其预约的储能充电站2后，在触摸显示模块26中录入预约信息即可利用储能充电站2进行充电操作，并在充电完成后该储能充电站2即可恢复空闲状态。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims

1.一种应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，高速公路两侧每隔设定距离设有一发电区，所述储能充电系统包括：

2.根据权利要求1所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，每个所述发电区内均设有用电设备，每个所述发电区内的用电设备分别与该发电区对应的微电网单元相连。

3.根据权利要求2所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述用电设备包括但不限于5G基站、路灯和电子显示屏幕。

4.根据权利要求1所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，每个所述储能充电站均设有储能控制模块和储能模块；所述储能模块的进电端包括与微电网单元相连的微网进电端和与公网相连的公网进电端；所述储能控制模块与所述储能模块相连以控制所述储能模块两个进电端的开关状态。

5.根据权利要求4所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，每个所述储能充电站还连接有能源管理模块，所述能源管理模块与所述储能模块相连以采集所述储能模块的充放电参数，所述能源管理模块与所述储能控制模块相连。

6.根据权利要求5所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述发电区内设有光照传感器，所述光照传感器与所述储能控制模块相连。

7.根据权利要求6所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述储能充电站设有触摸显示模块，所述触摸显示模块与所述储能控制模块相连。

8.根据权利要求7所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述储能充电站的输电端包括交流输电端和直流输电端，所述交流输电端连接交流充电枪，所述直流输电端连接直流充电枪。

9.根据权利要求8所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述储能充电站设有电能计量表和计费模块，所述储能充电站的每个输电端均设有所述电能计量表，所述电能计量表与所述计费模块相连，所述计费模块与所述储能控制模块相连。

10.根据权利要求9所述的应用在高速公路上的储能充电系统，其特征在于，所述储能充电站设有报警模块和GPS模块，所述报警模块和所述GPS模块均与所述储能控制模块相连。