[发明专利]一种全气候车网互动系统

说明书

本发明公开了一种全气候车网互动系统，包括双向DC/DC模块、控制单元、直流接触器、塑壳断路器、系统电源，以及电动汽车双向充电设备必备的其他功能器件。为实现本发明的功能，设备内或者设备外，需要配备储能电池，或者其他储能设备，如超级电容等。储能电池具有充电装置，可配备PCS、光伏组件、风力发电机组或者其他充电装置，本系统具有储存电能的功能。本系统可配备EMS实现电动汽车、储能设备、发电设备与交流电网的电能互动管理，具有对电动汽车电池进行加热的功能。电动汽车在低温、高海拔等恶劣环境中，能通过本发明迅速提高电池温度，缩短低温环境中电动汽车的充电时间，缓解电动汽车动力电池在低温环境下性能衰减的问题。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种全气候车网互动系统。

背景技术

在冬季、寒冷、高海拔低温环境，因锂电池在低温环境下特性衰减，电动汽车在使用过程中，存在充电速度慢、输出功率小的问题。所以，电动汽车在低温环境下充电或者大功率输出时，首先要对电池进行加热，电池温度达到一定值，才能进行大电流的充电、大功率输出。而低温环境下充电时间漫长的问题，一直严重影响终端用户的使用体验。

传统方案中，电池包加热方案一般为车辆本身供能或者由电动汽车充电设备供能，通过电池外部包裹PTC电阻或在电池内部加入加热镍片的方法提升电池温度。此几种方式均存在以下缺陷，例如：

1)外部包裹PTC电阻加热、电池内部加入加热镍片加热，能量损耗大、热损失较多，综合加热效率低，存在电池加热不均匀的问题。

2)增加了电池或车辆的加工工艺工序，一定程度上增加了制造难度。

3)所有的电池外部加热方式都会增加车辆的成本，增加车身的自重，不利于节能降耗。

4)增加了电池包热失控风险等等问题。

亟需通过一种新的方法，解决电池低温环境迅速加热问题、性能衰减的问题，提高充电速度，提升电动汽车的续驶里程，缓解寒冷环境电动汽车用户的充电焦虑。

此外，现有电动汽车双向充电设备功率模块内部防护薄弱，在高湿度、高粉尘、高盐雾等恶劣环境使用时，绝缘性能会随着使用时间的增长指数级降低，甚至内部短路，严重影响电动汽车充电安全。

现有电动汽车直流充电设备，基本是通过AC/DC电源模块将外部交流电网的交流电能转换成适合电动汽车需要的直流电能，使用时电能只能从交流电网到电动汽车。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种全气候车网互动系统。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种全气候车网互动系统，包括：储能系统和充电系统，所述储能系统包括储能电池及其电池管理系统、发电组件及其对应的发电组件转换模块组、能量管理系统以及储能变流器，其中，所述储能电池及其电池管理系统通过所述发电组件转换模块连接至所述发电组件，所述能量管理系统分别连接发电组件转换模块组和储能变流器；

所述充电系统包括双向DC/DC电源模块组、接触器组和控制模块，其中，所述双向DC/DC电源模块组一端通过塑壳断路器连接至储能系统，另一端通过接触器组连接至电动汽车；所述控制模块分别连接至所述双向DC/DC电源模块组、接触器组以及能量管理系统并为其提供充电能控制。

进一步的，所述发电组件及其对应的发电组件转换模块组包括光伏组件以及光伏组件电能转换DC/DC模块组、风力发电机组以及风力发电机组电能转换AC/DC模块组，其中，所述光伏组件电能转换DC/DC模块组的输入侧与光伏组件连接，输出侧连接所述全气候车网互动系统的直流母线；风力发电机组电能转换AC/DC模块组的输入侧与风力发电机组连接，输出侧连接所述全气候车网互动系统的直流母线。