[发明专利]一种适于人工换电的多直流储能模块系统及控制方法

摘要

本发明属于电动汽车蓄电池储能技术领域，具体涉及一种适于人工换电的多直流储能模块系统及控制方法。利用直流储能模块换电方式实现电动汽车供电，将直流储能模块做成适于人工搬运安装的小型化直流储能模块，采用多个多直流储能模块通过直流快速插接连接线方便快捷的与多直流储能模块并接连接装置连接，构成多直流储能模块系统的电动汽车供电系统，实现了多个直流储能模块独立更换、受控运行，更加安全可靠；同时还可以在紧急情况时作为不间断电源使用；通过注册与加密验证确保蓄电池模块全程监控，保证了储能模块的蓄电池运行、保存、更换全过程受控，极大的提高了蓄电池运行的安全性，便于实现电与车分离管理，这将大大满足电动汽车使用的要求。

主权项

1.一种适于人工换电的多直流储能模块系统及控制方法，主要包括：第1直流储能模块(1)、第i直流储能模块(1i)、满电替换备用第j直流储能模块(1j)、第1直流插接连接线卡扣(2)、第i直流插接连接线卡扣(2i)、双向DC/AC电力变换模块(3)、交流电力线插接装置及连接线(4)、输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)、电力连接器电力线(6)、电力连接器通信线(7)、电动汽车电力连接器(8)、主控系统模块(9)、数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路模块(96)、工作电源(97)、模块系统总线(10)、无线通信收发模块(11)、通信接口电路(12)、系统通信线路(13)、第1直流快速插接连接线(14)、第i直流快速插接连接线(14i)、多直流储能模块并接连接装置(15)、市电供电(16)、公共通信网络(17)、调控中心及信息平台系统(18)、手机及移动终端(19)，其中：第1直流储能模块(1)通过系统通信线路(13)连接通信接口电路(12)，构成第1直流储能模块(1)与主控系统模块(9)交互信息的通信链路；第i直流储能模块(1i)通过系统通信线路(13)连接通信接口电路(12)，构成第i直流储能模块(1i)与主控系统模块(9)交互信息的通信链路；第1直流储能模块(1)通过第1直流快速插接连接线(14)接入多直流储能模块并接连接装置(15)，再由多直流储能模块并接连接装置(15)顺次连接双向DC/AC电力变换模块(3)、输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)、电力连接器电力线(6)并通过电力连接器电力线(6)连接电动汽车电力连接器(8)，构成第1直流储能模块(1)为电动汽车供电的电力路径；第i直流储能模块(i)通过第i直流快速插接连接线(14i)接入多直流储能模块并接连接装置(15)，再由多直流储能模块并接连接装置(15)顺次连接双向DC/AC电力变换模块(3)、输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)、电力连接器电力线(6)并通过电力连接器电力线(6)连接电动汽车电力连接器(8)，构成第i直流储能模块(1i)为电动汽车供电的电力路径；由市电供电(16)通过交流电力线插接装置及连接线(4)连接输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)，并通过输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)顺次连接双向DC/AC电力变换模块(3)、多直流储能模块并接连接装置(15)、直流快速插接连接线(14)及第1直流储能模块(1)，构成电网市电供电(16)与第1直流储能模块(1)进行充放电的电力路径；由市电供电(16)通过交流电力线插接装置及连接线(4)连接输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)，并通过输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)顺次连接双向DC/AC电力变换模块(3)、多直流储能模块并接连接装置(15)、第i直流快速插接连接线(14i)及第i直流储能模块(1i)，构成电网市电供电(16)与第i直流储能模块(1i)进行充放电的电力路径；主控系统模块(9)通过模块系统总线(10)分别连接数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路模块(96)、工作电源(97)，构成多直流储能蓄模块系统的验证及监控管理的通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(10)顺次连接通信控制电路(93)及通信接口电路(12)，由通信接口电路(12)通过系统通信线路(13)分别链接第1直流插接连接线卡扣(2)、第i直流储能模块(1i)、第i直流插接连接线(2i)、双向DC/AC电力变换模块(3)、交流电力线插接装置及连接线(4)、输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)、多直流储能模块并接连接装置(15)，构成主控系统模块(9)调控电力输入输出及储能模块充放电的控制通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(10)顺次连接通信控制电路(93)及通信接口电路(12)，由通信接口电路(12)通过系统通信线路(13)链接输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)以及经输入输出电力连接及监测保护及计量模块(5)连接的电力连接器通信线(7)与电动汽车电力连接器(8)链接，构成主控系统模块(9)与电动汽车控制器交互信息的通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(10)顺次连接通信控制电路(93)及无线通信收发模块(11)，由无线通信收发模块(11)通过公共通信网络(17)分别链接调控中心及信息平台系统(18)、手机及移动终端(19)，构成主控系统模块(9)与调控中心及信息平台系统(18)和手机及移动终端(19)交换信息的通信链路；一种适于人工换电的多直流储能模块系统的运行控制方法为：在适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的直流储能模块更换使用过程中，首先用户需要在调控中心及信息平台系统(18)注册，注册成功的用户在需要更换缺少电量的第i直流储能模块(1i)时，通过注册的手机及移动终端(19)在固定或移动的直流储能模块更换站点或通过未注册的手机及移动终端发送用户账户信息或用户驾车到预约的直流储能模块更换地点或查询预约到的直流储能模块更换站点出示证件信息并由工作人员利用手机及移动终端(19)将通过手机及移动终端扫码及通过与适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的无线通信收发模块(11)或通信接口电路(12)的外接端口链接并获取的直流储能模块的标识编码、直流储能模块的荷电数据及相关信息与调控中心及信息平台系统(18)进行信息交互并获取动态码，由无线通信收发模块(11)或通信接口电路(12)的外接端口链接或利用人工操控界面(95)将动态码传送至适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)，由其通过数据编码器(91)审核确认通过后发送或显示以约定方法产生的回复编码；同时工作人员通过人工操作将回复编码和准备替换的满电替换备用第j直流储能模块(1j)的编码扫码上传至调控中心及信息平台系统(18)，经审核无误由调控中心及信息平台系统(18)发送审核码给适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)，被审核的准备替换的满电替换备用第j直流储能模块(1j)通过第i直流快速插接连接线(14i)联通适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)，由主控系统模块(9)验证审核码后生成相应的动态密码及混合编码发送至调控中心及信息平台系统(18)；由调控中心及信息平台系统(18)审核并记录相应信息后生成本次更换服务的结算单，用户确认付款成功时，调控中心及信息平台系统(18)向适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)发送本次准备替换的满电替换备用第j直流储能模块(1j)激活指令，并提示工作人员完成换电及结算操作，在满电替换备用第j直流储能模块(1j)更换并连接正常时，由适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)根据激活指令控制多直流储能模块并接连接装置(15)选通并按照调控中心及信息平台系统(18)指定的方式投切第i直流快速插接连接线(14i)，此后更换的满电替换备用第j直流储能模块(1j)进行正常受控充放电运行；在需要充电的第i直流储能模块(1i)连接市电供电(16)进行充电时，需要适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)通过模块系统总线(10)顺次连接通信控制电路(93)及无线通信收发模块(11)，由无线通信收发模块(11)通过公共通信网络(17)向调控中心及信息平台系统(18)发送需要充电的第i直流储能模块(1i)的相应身份信息数据、蓄电池状态数据及连接并获取的充电设备信息，调控中心及信息平台系统(18)与之前存留记录的该直流储能模块数据信息进行分析及审核确认后发送充电激活指令和充电策略，充电完成后适于人工换电的多直流储能蓄模块系统的主控系统模块(9)向调控中心及信息平台系统(18)发送充电过程及完成的相应数据，由调控中心及信息平台系统(18)记录到本次充电的直流储能模块的数据档案中。