本實用新型涉及汽車充電站的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站。

背景技術(shù)：

汽車充電站是為電動汽車充電的站點，同時也是一個新興的行業(yè)。隨著汽車的普及，汽車充電站必將成為汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點，在一些地區(qū)都興建有汽車充電站，就目前來說汽車的充電問題，現(xiàn)有電網(wǎng)大部分還能承受，但同一時間內(nèi)，如果多輛汽車同時進(jìn)行充電，一些小儲能汽車充電站將無法提供瞬間的大電流提供足夠的負(fù)荷，從而對現(xiàn)有電網(wǎng)負(fù)荷的穩(wěn)定及電網(wǎng)的安全問題也將產(chǎn)生影響，如果興建大儲能汽車充電站，投資大，回期長，一般無人愿意投資，需要一種能瞬間提供大電流，滿足多輛汽車能同時進(jìn)行充電的新能源汽車充電站。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決汽車充電站無法瞬間提供大電流來滿足多輛汽車能同時進(jìn)行充電的技術(shù)問題，提供了一種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站，旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題。

本實用新型提供了一種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站，包括供電系統(tǒng)、碳基電容電池組及汽車充電樁組，所述供電系統(tǒng)包括交流供電支路及與所述交流供電支路相并聯(lián)的直流供電支路，所述交流供電支路包括一交流供電線路及與所述交流供電線路相連接的第一充電機，所述第一充電機用于將所述交流供電線路產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，所述供電系統(tǒng)用于向所述碳基電容電池組提供直流電力；所述碳基電容電池組輸入端與所述供電系統(tǒng)輸出端相連接，用于存儲所述供電系統(tǒng)提供的直流電力，并向所述汽車充電樁組提供直流電力；所述汽車充電樁組與所述碳基電容電池組輸出端相連接，用于接收所述碳基電容電池組提供的直流電力。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述交流供電線路包括外部市網(wǎng)、高壓繼電保護(hù)柜、三相變壓器及低壓繼電保護(hù)柜，所述高壓繼電保護(hù)柜輸入端與所述外部市網(wǎng)相連接，所述三相變壓器輸入端連接所述高壓繼電保護(hù)柜輸出端，所述三相變壓器輸出端連接所述低壓繼電保護(hù)柜的輸入端，所述低壓繼電保護(hù)柜輸出端接入所述第一充電機輸入端。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述直流供電支路包括風(fēng)機供電線路及太陽能板供電線路，所述風(fēng)機供電線路與所述太陽能板供電線路并聯(lián)，用于給所述碳基電容電池組提供直流電力。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述風(fēng)機供電線路包括風(fēng)力發(fā)電機及與所述風(fēng)力發(fā)電機輸出端相連接的第二充電機；所述太陽能板供電線路包括一太陽能電池板。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：還包括一監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置用于監(jiān)測和控制所述供電系統(tǒng)、所述碳基電容電池組及所述汽車充電樁組的運行狀態(tài)。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：充電空閑時，所述碳基電容電池組進(jìn)行充電儲能；充電繁忙時，所述碳基電容電池組將其所存儲的直流電力給汽車充電；電網(wǎng)用電高峰時，將盈余直流電力回饋給外部市網(wǎng)，供用戶使用。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：還包括一輸出用支路，所述輸出用支路與所述汽車充電樁組相并聯(lián)，所述輸出用支路包括逆變器及與所述逆變器一端相連接的外部電器，所述逆變器另一端與所述碳基電容電池組輸出端相連接，所述逆變器用于將所述碳基電容電池組存儲的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，為所述外部電器提供交流電力。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述汽車充電樁組包括多個汽車充電樁，所述多個汽車充電樁為串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述碳基電容電池組的儲能方式采用單獨儲能方式或組合儲能方式，其中，所述碳基電容電池組的組合儲能方式中設(shè)置有多個碳基電容電池，所述多個碳基電容電池為串聯(lián)或并聯(lián)連接。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：所述碳基電容電池包括極板、位于所述極板之間的電解液，以及位于所述電解液中的電容紙或膜，所述極板包括：金屬材料的集流體，以及涂覆于所述集流體上的碳鋰混合納米級多孔材料層，所述碳鋰混合納米級多孔材料層由納米級多孔碳元素基材與鋰粉混合而成，所述納米級多孔碳元素基材采用高分子活性炭和/或石墨烯。

本實用新型的有益效果是：

通過提供一種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站，采用碳基電容電池組作為儲能電池組，碳基電容電池組能瞬間提供大電流，對電網(wǎng)沖擊小，該新能源汽車充電站能滿足多輛汽車能同時進(jìn)行快速充電。

附圖說明

圖1為本實用新型基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站的流程圖；

圖2為碳基電容電池結(jié)構(gòu)圖。

其中，10、供電系統(tǒng)；101、交流供電線路；1011、外部市網(wǎng)；1012、高壓繼電保護(hù)柜；1013、三相變壓器；1014、低壓繼電保護(hù)柜；102、第一充電機；103、直流供電支路；1031、風(fēng)力發(fā)電機；1032、太陽能電池板；1033、第二充電機；20、碳基電容電池組；201、碳基電容電池；2011、極板；2012、電解液；2013、電容紙；30、汽車充電樁組；40、監(jiān)控裝置；50、輸出用支路；501、逆變器；502、外部電器。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，圖1為本實用新型基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站的流程圖，一種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站，包括供電系統(tǒng)10、碳基電容電池組20及汽車充電樁組30，所述供電系統(tǒng)10包括交流供電支路及與所述交流供電支路相并聯(lián)的直流供電支路103，所述交流供電支路包括一交流供電線路101及與所述交流供電線路101相連接的第一充電機102，所述第一充電機102用于將所述交流供電線路101產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，所述供電系統(tǒng)10用于向所述碳基電容電池組20提供直流電力；所述碳基電容電池組20輸入端與所述供電系統(tǒng)10輸出端相連接，用于存儲所述供電系統(tǒng)10提供的直流電力，并向所述汽車充電樁組30提供直流電力；所述汽車充電樁組30與所述碳基電容電池組20輸出端相連接，用于接收所述碳基電容電池組20提供的直流電力。

傳統(tǒng)的汽車充電站用的都是鋰電池、鉛酸電池或者法拉電容電池，鋰電池使用不安全，經(jīng)常會發(fā)生事故，鉛酸電池不環(huán)保，對資源容易造成破壞，法拉電容電池的價格很高，不適于大量使用，而且這些電池都無法進(jìn)行瞬間大電流充電，對電網(wǎng)沖擊大，本實施例的基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站采用碳基電容電池組20作為儲能電池組，碳基電容電池組20能瞬間提供大電流，對電網(wǎng)沖擊小，能同時滿足多輛汽車能同時進(jìn)行快速充電。

具體的來說，本實施例中所述交流供電線路101包括外部市網(wǎng)1011、高壓繼電保護(hù)柜1012、三相變壓器1013及低壓繼電保護(hù)柜1014，所述高壓繼電保護(hù)柜1012輸入端與所述外部市網(wǎng)1011相連接，所述三相變壓器1013輸入端連接所述高壓繼電保護(hù)柜1012輸出端，所述三相變壓器1013輸出端連接所述低壓繼電保護(hù)柜1014的輸入端，所述低壓繼電保護(hù)柜1014輸出端接入所述第一充電機102輸入端，所述第一充電機102輸出端與所述碳基電容電池組20輸入端相連接，為所述碳基電容電池組20提供安全電力。

本實施例中的所述直流供電支路103包括風(fēng)機供電線路及太陽能板供電線路，所述風(fēng)機供電線路與所述太陽能板供電線路并聯(lián)，用于給所述碳基電容電池組20提供直流電力，所述風(fēng)機供電線路及太陽能板供電線路產(chǎn)生的直流電力將輸送給所述碳基電容電池組20的所述輸入端，直流供電支路103可以節(jié)約很多資源成本。

具體的說所述風(fēng)機供電線路包括風(fēng)力發(fā)電機1031及與所述風(fēng)力發(fā)電機1031輸出端相連接的第二充電機1033，第二充電機1033將所述風(fēng)力發(fā)電機1031產(chǎn)生的直流電力進(jìn)行存儲，避免出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象；所述太陽能板供電線路包括一太陽能電池板1032，太陽能電池板1032內(nèi)部置有充電機，可直接產(chǎn)生持續(xù)的直流電力。

上述實施例中的基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站還包括一監(jiān)控裝置40，所述監(jiān)控裝置40用于監(jiān)測和控制所述供電系統(tǒng)10、所述碳基電容電池組20及所述汽車充電樁組30的運行狀態(tài)，以達(dá)到時時監(jiān)控。

充電空閑時段，所述碳基電容電池組20進(jìn)行充電儲能；充電繁忙時段，所述碳基電容電池組20將其所存儲的直流電力給汽車充電；電網(wǎng)用電高峰時段，將盈余直流電力回饋給外部市網(wǎng)1011，供用戶使用。

基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站還包括一輸出用支路50，所述輸出用支路50與所述汽車充電樁組30相并聯(lián)，所述輸出用支路50包括逆變器501及與所述逆變器501一端相連接的外部電器502，所述逆變器501另一端與所述碳基電容電池組20輸出端相連接，所述逆變器501用于將所述碳基電容電池組20存儲的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，為所述外部電器502提供交流電力，為外部電器502使用，其中外部電器502可以為風(fēng)扇、空調(diào)或燈泡。

所述汽車充電樁組30包括多個汽車充電樁，所述多個汽車充電樁為串聯(lián)或并聯(lián)方式連接，汽車充電樁直接與汽車內(nèi)部電源輸入端對接。

本實施例中所述碳基電容電池組20的儲能方式采用單獨儲能方式或組合儲能方式，其中，所述碳基電容電池組20的組合儲能方式中設(shè)置有多個碳基電容電池201，碳基電容電池201具有較強的抗沖擊性，能吸收瞬間沖擊電流，所述多個碳基電容電池201為串聯(lián)或并聯(lián)連接。

以往汽車充電樁組30使用的儲能電池都是鉛酸蓄電池、鋰電池或者超級電容，相對于鉛酸蓄電池，碳基電容電池201具備大電流沖擊特性、循環(huán)壽命長、環(huán)保、效率高；相對于鋰電池，碳基電容電池201具備電容的大電流沖擊特性，像鉛酸蓄電池一樣可以浮充運行，循環(huán)壽命長，使用效率高；相對于超級電容，碳基電容電池201具備傳統(tǒng)電池的“放電平臺”特性。因此采用碳基電容電池組20可以很好的解決在汽車充電過程中大電流對電網(wǎng)的沖擊，提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性；碳基電容電池組20具有的電池的儲能特性，可以提高能源利用效率，降低能耗。

如圖2所示，圖2為碳基電容電池結(jié)構(gòu)圖，本實施例中所述碳基電容電池201包括極板2011、位于所述極板2011之間的電解液2012，以及位于所述電解液2012中的電容紙2013或膜，所述極板2011包括：金屬材料的集流體，以及涂覆于所述集流體上的碳鋰混合納米級多孔材料層，所述碳鋰混合納米級多孔材料層由納米級多孔碳元素基材與鋰粉混合而成，所述納米級多孔碳元素基材采用高分子活性炭和/或石墨烯。

碳基電容電池201的額定工作電壓為2.5-3V，碳基電容電池201結(jié)合了鋰離子電池和電容器二者的優(yōu)點，同時規(guī)避了兩者所面臨的缺陷，可望很好填補電池與電容器之間的技術(shù)空白，其能量存儲過程既包含鋰離子與電極材料體相發(fā)生的可逆法拉第化學(xué)反應(yīng)，又包括電化學(xué)活性材料對離子的可逆吸脫附過程，碳基電容電池組20是一種新型能源電池組，這種基于碳基電容電池組的新能源汽車充電站建設(shè)成本低，維護(hù)簡單方便，且經(jīng)濟(jì)效益高。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。