用于使能量返回至尤其是電動車輛的待供應能量的一件設備的設施的制作方法
【專利說明】用于使能量返回至尤其是電動車輛的待供應能量的一件設備的設施
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使電力還原至電氣設備，對該設備(尤其是例如汽車或公共汽車的電動車輛或者照明裝置)進行充電的站點。
[0002]這種包括連接至緩沖蓄電池的光伏電池板的站點在現(xiàn)有技術水平下已被熟知，緩沖電池的電力隨后經(jīng)由充電終端(其包括與車輛的配套構件協(xié)同工作的電連接構件，并且連接至緩沖電池)而分配至車輛。通常，由于電流通過太陽能電池板而以直流電的形式產(chǎn)生，并且也通過電力存儲緩沖電池而以直流電的形式存儲，因此電力作為直流電而從太陽能電池板傳輸至充電站的緩沖電池，并且也作為直流電而從充電站的緩沖電池傳輸至車輛的電池。
[0003]在某些需要對大量的車輛進行充電的設施中，作為太陽能電池板的替補或替代，也可以有必要利用城市電網(wǎng)來對車輛進行再充電。這種電網(wǎng)中的電力為交流電的形式。
[0004]然而，為了使成本最優(yōu)化，優(yōu)選地使設施盡可能地標準化，以使得無論環(huán)境和獲取電力的手段如何，都能夠利用同樣的方式來對車輛進行充電。
[0005]為此，本發(fā)明的目標在于提供一種用于使電力還原至待被供應電力的設備中的設施，該設施包括:
[0006]-至少一個形成電源的光伏電池，
[0007]-至少一個包括電連接構件的用于供應電力的裝置，
[0008]-至少一個電力存儲組件，其一方面連接至光伏電池或者光伏電池中的至少一個以存儲來自所述電池的電力，而另一方面連接至電力供應裝置或者電力供應裝置中的至少一個以為電力供應裝置供應電力，
[0009]-逆變器，其將直流電轉變?yōu)榻涣麟?，該逆變器插置在電力存儲組件或者電力存儲組件中的至少一個與電力供應裝置或者電力供應裝置中的至少一個之間，從而使得被傳輸至供應裝置的電為交流電的形式。
[0010]因此，從光伏電池獲取的電力以直流的形式傳輸至電力存儲組件，然而由電池和逆變器構成的組合組件將電以交流的形式傳輸至電力供應裝置。
[0011]隨后，無論是經(jīng)由城市電網(wǎng)供應還是經(jīng)由光伏電池板供應，電力供應裝置都供應有交流電。
[0012]因而這種電力供應裝置是標準的，并且由于無論電力供應裝置所處的環(huán)境如何(輸出來自城市電網(wǎng)或者來自光伏電池)，該電力供應裝置與車輛都以相同的方式進行交互，因此該電力供應裝置設計簡單。因此裝置和該裝置所連接至的待被供電設備(具體為車輛)可以是標準化的，如果裝置與光伏電池連接，則在供應裝置的上游對設施進行修改。因此，即使當需求和條件改變時，電力供應設施也可以利用標準元件而更容易地研制。并且，由于供應裝置的標準化，因此也有助于設施的維護。
[0013]值得注意的是，電力存儲組件的存在使得能夠存儲在日光照射時通過光伏電池獲取的電力，并且在必要的時候還原電力。
[0014]本領域技術人員沒有積極地實施該解決方案，由于電流類型的雙向轉換，該解決方案使設施的效率的降低。但是，由于這種效率損失所造成的損失成本通過標準化(尤其是供應裝置的標準化)所帶來的成本節(jié)省而得以補償。
[0015]所述設施也可以包括下面列表中的一個或更多個特征:_供應裝置為用于車輛的充電終端，該供應裝置包括能夠連接至車輛的配套構件的電連接構件，
[0016]-所述設施包括至少一個直流電轉換器(DC/DC)，該直流電轉換器位于設置在設施中的至少一個光伏電池與緩沖電力存儲組件或者緩沖電力存儲組件中的一個之間，以將從電池獲取的電力變換為使電池最佳地工作的狀態(tài)。所述設施可以包括多個轉換器，所述多個轉換器并聯(lián)地設置并且連接至同一個電力存儲組件，每個轉換器連接至不同的光伏電池，
[0017]-緩沖電力存儲組件或者緩沖電力存儲組件中的至少一個包括用于與轉換器或者轉換器中的至少一個的控制構件進行通信的模塊，以傳輸與接收的電力有關的指令(特別是與電壓或電流有關的指令(“電流或電壓設定點”))，控制構件根據(jù)接收的指令來控制所述轉換器，
[0018]-所述設施優(yōu)選地包括測量由轉換器或者轉換器中的至少一個供給的電量的構件，轉換器的控制構件根據(jù)由測量構件獲取的結果來控制轉換器。從而使得太陽能電池板和電力存儲的效率最優(yōu)化。優(yōu)選地，當控制構件不能應用從相應的存儲組件接收的指令時，控制構件根據(jù)測量構件的結果來控制轉換器，
[0019]-所述設施優(yōu)選地包括數(shù)個光伏電池板，所述光伏電池板并聯(lián)地布置并且連接至同一個轉換器，
[0020]-供應裝置包括AC/DC轉換器，該AC/DC轉換器能夠?qū)⒁越涣麟娦问浇邮盏妮斎腚娏D變?yōu)橐灾绷麟娦问酱嬖诘妮敵鲭娏Α嶋H上電力通常以直流電的形式存儲在電動車輛中。然而，這種轉換器為可選的，車輛充電器能夠獨立地執(zhí)行這種轉換功能(特別是經(jīng)由其充電器)，
[0021]-所述設施連接至城市電網(wǎng)，連接至所述設施的城市電網(wǎng)與逆變器的輸出并聯(lián)。以這種方式，城市電網(wǎng)可以被引入至供應裝置的輸入，該裝置能夠接收來自兩個電源的電力:城市電網(wǎng)或光伏電池。無論電源是哪個，電力都將以相同的形式送達至裝置處，這使得不需要制造得更復雜以適應不同形式的電力(交流電或直流電)，
[0022]-數(shù)個電力存儲組件并聯(lián)地布置于設施中，并且連接至同一個供應裝置，
[0023]-所述設施包括用于中斷電路的構件，該構件由供應裝置控制，具體地由所述裝置的連接構件控制。這些中斷構件設置在電源與連接構件之間，具體而言是設置在電力存儲組件或者電力存儲組件中的至少一個與供應裝置之間。在供應裝置由數(shù)個電源供電的情況下，對于每個電源來說中斷構件部分地或完全地不同。例如，中斷構件可以包括位于每個電力存儲組件的輸出端的開關，
[0024]-所述設施包括用于經(jīng)由供應裝置而與車輛通信的構件，并且供應至車輛的電力取決于經(jīng)由通信構件所接收的數(shù)據(jù)。具體而言，所述數(shù)據(jù)可以概括地表示車輛電池的充電水平。也可以利用這樣的方式來控制中斷構件。利用這種方式，如果對車輛充電，則設置在設施中的供應裝置與緩沖存儲組件之間的連接被切斷，
[0025]-電力存儲組件或者每個電力存儲組件為包括了陽極和陰極的電池，具體而言，為擁具有固體電解質(zhì)的金屬鋰聚合物(LMP)電池。
[0026]本發(fā)明的目標還在于提供一種被設計為設置在再充電設施中的再充電模塊，該再充電模塊被設計為一方面連接到至少一個光伏電池，而另一方面連接至用于將電力供應至待被供電的設備(例如車輛)的至少一個裝置，所述至少一個裝置包括用于連接至所述待被供電的設備的構件，所述再充電模塊包括:
[0027]-至少一個電力存儲組件，其被設計為一方面連接至一個或多個光伏電池，以存儲來自光伏電池的電力，而另一方面連接至供應裝置以為供應裝置供應電力，
[0028]-至少一個逆變器，其與存儲組件或者存儲組件中的至少一個串聯(lián)地連接，以插置在該存儲組件與電力供應裝置或者電力供應裝置中的一個之間。
[0029]優(yōu)選地所述模塊還包括至少一個直流電轉換器，該直流電轉換器與電力存儲組件或者電力存儲組件中的至少一個串聯(lián)地連接，以插置在該存儲組件與至少一個光伏電池或者數(shù)個并聯(lián)的光伏電池之間。所述模塊還可以包括系統(tǒng)的其他元件，具體而言包括位于光伏電池與供應裝置之間的設施的所有中間元件。
[0030]所述模塊為包括對于多個存儲組件、逆變器等等的位置的集裝箱。該模塊也可以經(jīng)由單個連接而直接地連接至電力供應裝置以及光伏電池，并且這使得能夠確保設施的良好工作，而不會增加暴露在外部的連接硬件。從而，由于模塊的連接硬件和不同的構成元件能免受惡劣天氣的影響，因此確保設施的良好壽命，并且可以確保設施(其設置在公路上)更好的美觀性以及有助于維護。該模塊也能夠使自身適合于不同類型(尺寸、性質(zhì)等等)的設施。
[0031 ] 當然，集裝箱也可以連接至城市電網(wǎng)。
[0032]應當注意，集裝箱裝備有用于冷卻構成了所述模塊的不同元件的多個進氣口。這使得能夠?qū)嫵稍O施的許多元件(這些元件被供應高壓，從而趨于根據(jù)焦耳效應而變熱)設置在封閉和有限的空間中，而不會產(chǎn)生可能導致火災的熱量。此外，所述集裝箱也可以裝備有熱量和/或火災探測器，以提高設施的安全性。
[0033]現(xiàn)在將參考所附附圖來詳細地描述本發(fā)明的構成了其非限制性示例的實施方案，其中:
[0034]圖1為根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的再充電