本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域，尤其涉及一種可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

在此近幾年，由于能源大量消耗，導(dǎo)致環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。現(xiàn)在，為了建立節(jié)約型社會(huì)，人們對電動(dòng)汽車的使用也越來越普遍。電動(dòng)汽車以電力代替燃油，具有環(huán)保、節(jié)能、輕便、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠從一定程度上解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的問題。同時(shí)，作為電動(dòng)車輛的硬件配套設(shè)施的充電樁的需求也越來越大，電動(dòng)汽車的發(fā)展離不開方便快捷的充電樁的建設(shè)和發(fā)展。但是，隨著電動(dòng)汽車的日漸普及，電動(dòng)汽車的充電問題日益突出。

充電樁分為兩種，一種為交流充電樁，一種為直流充電樁。交流充電樁輸出220V的交流電經(jīng)過車載充電機(jī)給蓄電池充電。直流充電樁可以輸出高壓大電流直接給蓄電池充電。直流充電樁充電時(shí)間要比交流充電樁充電時(shí)間短得多。因此，直流充電樁得到許多用戶的歡迎。

當(dāng)前的直流充電樁技術(shù)方案中，在直流充電樁建設(shè)的初期，由于應(yīng)用的汽車量少，電動(dòng)汽車充電要求的功率小，所以建設(shè)的直流充電樁的功率也較小。但后續(xù)汽車有更快速充電的需求，比如要求120KW的大功率充電，此時(shí)只能把前期建設(shè)的60KW的充電樁拆除，重新建設(shè)120KW的充電樁，這不僅大大增加建樁工作量，同時(shí)也造成了資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述背景技術(shù)中存在的問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)：一種可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法，包括N個(gè)功率規(guī)格相同的直流充電樁，所述N個(gè)功率規(guī)格相同的直流充電樁由直流充電樁本體、直流充電槍、直流電纜、控制模塊、充電模塊、CAN通信、高壓繼電器AK和無極性的高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N組成；先期建設(shè)有直流充電樁1，輸出功率為Power1；后期建設(shè)有直流充電樁2，輸出功率為Power2；再后建設(shè)有直流充電樁3，輸出功率為Power3；依此類推，可以一直建設(shè)直流充電樁N，輸出功率為PowerN；在直流充電樁1和直流充電樁2之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接，在直流充電樁2和直流充電樁3之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接，依此類推，在直流充電樁N-1和直流充電樁N之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接；當(dāng)電動(dòng)汽車需要較大功率時(shí)，直流充電樁1的功率可以疊加到直流充電樁2，形成Power1+Power2的功率輸出；同樣，直流充電樁2的功率可以疊加到直流充電樁3，形成Power2+Power3的功率輸出，并且直流充電樁1、直流充電樁2和直流充電樁3三者也可疊加形成Power1+Power2+Power3的功率輸出；依此類推，任意多個(gè)相鄰的直流充電樁都可以疊加形成大功率輸出，也可將所有直流充電樁疊加，形成Power1+Power2+…+PowerN的總功率輸出；反之，直流充電樁N的功率可以疊加到直流充電樁N-1，形成PowerN+PowerN-1的功率輸出；同樣，直流充電樁N-1的功率可以疊加到直流充電樁N-2，形成PowerN-1+PowerN-2的功率輸出，并且直流充電樁N、直流充電樁N-1和直流充電樁N-3三者也可疊加形成PowerN+PowerN-1+PowerN-2的功率輸出，依此類推。

進(jìn)一步地，所述每個(gè)直流充電樁的充電模塊由交流380V輸入、三相微型斷路器、AC-DC電源模塊組組成；交流380V輸入，通過三相微型斷路器，接入AC-DC電源模塊組，AC-DC電源模塊組完成三相交流到高壓直流的轉(zhuǎn)換，并通過高壓繼電器AK輸送到直流充電槍；同時(shí)，AC-DC電源模塊組和直流充電槍上的PE保護(hù)地接口連接。

進(jìn)一步地，在每一個(gè)直流充電槍的直流母排DC+和DC-上，在高壓繼電器AK之前，連接有DC+和DC-的上行接口和下行接口，直流充電槍1上DC+和DC-的下行接口與直流充電槍2上DC+和DC-的上行接口連接，直流充電槍2上DC+和DC-的下行接口與直流充電槍3上DC+和DC-的上行接口連接，依此類推，直流充電槍N-1上 DC+和DC-的下行接口與直流充電槍N 上DC+和DC-的上行接口連接；每個(gè)直流充電槍的下行接口上均設(shè)置有無極性的高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N，所述高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N分別包括兩個(gè)高壓直流繼電器，分別連接并控制DC+和DC-的通斷，每個(gè)直流充電槍的控制模塊控制各自的高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N的通斷。

進(jìn)一步地，所述直流充電樁1、2、3…N的控制模塊之間采用共總線連接方式，并通過CAN通信進(jìn)行信息交互，確定同時(shí)疊加使用的直流充電樁的數(shù)目，從而實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。

進(jìn)一步地，所述CAN通信連接方式也可以由其他通信方式代替，比如RS485、RS232、PLC有線通信方式，也可以是無線通信方式，比如wifi、zigbee。

進(jìn)一步地，在所述直流充電樁N上DC+和DC-的下行接口和直流充電樁1上的DC+和DC-的上行接口增設(shè)直流電纜連接，以此實(shí)現(xiàn)N個(gè)直流充電樁的環(huán)形連接。

進(jìn)一步地，直流充電樁的控制模塊之間的通信流程如下：

1)直流充電樁1的控制模塊檢測到直流充電槍1上連接的電動(dòng)汽車需要大于Power1的功率PWA，直流充電樁1的控制模塊把該功率值PWA-Power1發(fā)送給直流充電樁2的控制模塊；

2)直流充電樁2的控制模塊檢測直流充電樁2上是否連接有其他需要充電的電動(dòng)汽車，并把檢測到的信息傳送給直流充電樁1的控制模塊；如果沒有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁1的控制模塊通過控制高壓繼電器AK和高壓繼電器開關(guān)AK-1閉合，直流充電樁2的控制模塊通過控制直流充電樁2的高壓繼電器AK斷開，把直流充電樁2的功率按需疊加給直流充電樁1；如果有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁1的控制模塊通過控制高壓繼電器AK閉合、高壓繼電器開關(guān)AK-1斷開，直流充電樁2的控制模塊通過控制直流充電樁2的高壓繼電器AK閉合，僅給連接到直流充電樁2上的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，不再疊加其它直流充電樁到直流充電樁1；

3)在直流充電樁2功率疊加給直流充電樁1后，直流充電樁1的控制模塊進(jìn)行檢測，當(dāng)控制模塊檢測到即使加上直流充電樁2的功率Power2仍然不能滿足連接的電動(dòng)汽車的功率需求時(shí)，直流充電樁1的控制模塊把該功率值PWA-Power1-Power2發(fā)送給直流充電樁3的控制模塊；

4) 直流充電樁3的控制模塊檢測直流充電樁3上是否連接有其他需要充電的電動(dòng)汽車，并把檢測到的信息傳送給直流充電樁2的控制模塊；如果沒有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁2的控制模塊通過控制高壓繼電器開關(guān)AK-2閉合，直流充電樁3的控制模塊通過控制直流充電樁3的高壓繼電器AK斷開，把直流充電樁3的功率按需疊加給直流充電樁2，進(jìn)一步疊加到直流充電樁1；如果有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁2的控制模塊通過控制高壓繼電器開關(guān)AK-2斷開，直流充電樁3的控制模塊通過控制直流充電樁3的高壓繼電器AK閉合，僅給連接到直流充電樁3上的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，不再疊加其它直流充電樁到直流充電樁1；

5) 依此類推，實(shí)現(xiàn)直流充電樁2、直流充電樁3、…、直流充電樁N的功率依次疊加到直流充電樁1；反之，可以把直流充電樁1、直流充電樁2、…、直流充電樁N-1功率按需疊加給直流充電樁N。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過平滑擴(kuò)容，不僅可以保護(hù)原來建設(shè)的直流充電樁資源，大大減少設(shè)備建設(shè)成本，減少初期的建設(shè)投資，而且還可以形成大功率的直流充電樁充電系統(tǒng)，以滿足多種車型的需求；同時(shí)，所有的直流充電樁均可建設(shè)成相同的，大大降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采用N個(gè)直流充電樁平滑擴(kuò)容的原理示意圖；

圖2 是本發(fā)明采用3個(gè)直流充電樁平滑擴(kuò)容的原理示意圖；

圖3是本發(fā)明采用N個(gè)直流充電樁通過環(huán)形連接方式平滑擴(kuò)容的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明的可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法作具體闡述：

如圖1至圖3所示，一種可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法，包括N個(gè)功率規(guī)格相同的直流充電樁，所述N個(gè)功率規(guī)格相同的直流充電樁由直流充電樁本體、直流充電槍、直流電纜、控制模塊、充電模塊、CAN通信、高壓繼電器AK和高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N組成；先期建設(shè)有直流充電樁1，輸出功率為Power1；后期建設(shè)有直流充電樁2，輸出功率為Power2；再后建設(shè)有直流充電樁3，輸出功率為Power3；依此類推，可以一直建設(shè)直流充電樁N，輸出功率為PowerN；在直流充電樁1和直流充電樁2之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接，在直流充電樁2和直流充電樁3之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接，依此類推，在直流充電樁N-1和直流充電樁N之間設(shè)有CAN通信連接以及直流電纜連接，；當(dāng)電動(dòng)汽車需要較大功率時(shí)，直流充電樁1的功率可以疊加到直流充電樁2，形成Power1+Power2的功率輸出；同樣，直流充電樁2的功率可以疊加到直流充電樁3，形成Power2+Power3的功率輸出，并且直流充電樁1、直流充電樁2和直流充電樁3三者也可疊加形成Power1+Power2+Power3的功率輸出；依此類推，任意多個(gè)相鄰的直流充電樁都可以疊加形成大功率輸出，也可將所有直流充電樁疊加，形成Power1+Power2+…+PowerN的總功率輸出；反之，直流充電樁N的功率可以疊加到直流充電樁N-1，形成PowerN+PowerN-1的功率輸出；同樣，直流充電樁N-1的功率可以疊加到直流充電樁N-2，形成PowerN-1+PowerN-2的功率輸出，并且直流充電樁N、直流充電樁N-1和直流充電樁N-3三者也可疊加形成PowerN+PowerN-1+PowerN-2的功率輸出，依此類推。

進(jìn)一步地，所述每個(gè)直流充電樁的充電模塊由交流380V輸入、三相微型斷路器、AC-DC電源模塊組組成；交流380V輸入，通過三相微型斷路器，接入AC-DC電源模塊組，AC-DC電源模塊組完成三相交流到高壓直流的轉(zhuǎn)換，并通過高壓繼電器AK輸送到直流充電槍；同時(shí)，AC-DC電源模塊組和直流充電槍上的PE保護(hù)地接口連接。

進(jìn)一步地，在每一個(gè)直流充電槍的直流母排DC+和DC-上，在高壓繼電器AK之前，連接有DC+和DC-的上行接口和下行接口，直流充電槍1上DC+和DC-的下行接口與直流充電槍2上DC+和DC-的上行接口連接，直流充電槍2上DC+和DC-的下行接口與直流充電槍3上DC+和DC-的上行接口連接，依此類推，直流充電槍N-1上 DC+和DC-的下行接口與直流充電槍N 上DC+和DC-的上行接口連接，最后，直流充電槍N 上DC+和DC-的下行接口與直流充電槍1上 DC+和DC-的上行接口連接；每個(gè)直流充電槍的下行接口上均設(shè)置有無極性的高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N，所述高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N分別包括兩個(gè)高壓直流繼電器，分別連接并控制DC+和DC-的通斷，每個(gè)直流充電槍的控制模塊控制各自的高壓繼電器開關(guān)AK-1、AK-2、…、AK-N的通斷。

進(jìn)一步地，所述直流充電樁1、2、3…N的控制模塊之間采用共總線連接方式，并通過CAN通信進(jìn)行信息交互，確定同時(shí)疊加使用的直流充電樁的數(shù)目，從而實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。

進(jìn)一步地，所述CAN通信連接方式也可以由其他通信方式代替，比如RS485、RS232、PLC有線通信方式，也可以是無線通信方式，比如wifi、zigbee。

進(jìn)一步地，在所述直流充電樁N上DC+和DC-的下行接口和直流充電樁1上的DC+和DC-的上行接口增設(shè)直流電纜連接，以此實(shí)現(xiàn)N個(gè)直流充電樁的環(huán)形連接。。進(jìn)一步地，直流充電樁的控制模塊之間的通信流程如下：

1) 直流充電樁1的控制模塊檢測到直流充電槍1上連接的電動(dòng)汽車需要大于Power1的功率PWA，直流充電樁1的控制模塊把該功率值PWA-Power1發(fā)送給直流充電樁2的控制模塊；

2)直流充電樁2的控制模塊檢測直流充電樁2上是否連接有其他需要充電的電動(dòng)汽車，并把檢測到的信息傳送給直流充電樁1的控制模塊；如果沒有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁1的控制模塊通過控制高壓繼電器AK和高壓繼電器開關(guān)AK-1閉合，直流充電樁2的控制模塊通過控制直流充電樁2的高壓繼電器AK斷開，把直流充電樁2的功率按需疊加給直流充電樁1；如果有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁1的控制模塊通過控制高壓繼電器開關(guān)AK-1斷開，直流充電樁2的控制模塊通過控制直流充電樁2的高壓繼電器AK閉合，僅給連接到直流充電樁2上的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，不再疊加其它直流充電樁到直流充電樁1；

3)在直流充電樁2功率疊加給直流充電樁1后，直流充電樁1的控制模塊進(jìn)行檢測，當(dāng)控制模塊檢測到即使加上直流充電樁2的功率Power2仍然不能滿足連接的電動(dòng)汽車的功率需求時(shí)，直流充電樁1的控制模塊把該功率值PWA-Power1-Power2發(fā)送給直流充電樁3的控制模塊；

4) 直流充電樁3的控制模塊檢測直流充電樁3上是否連接有其他需要充電的電動(dòng)汽車，并把檢測到的信息傳送給直流充電樁2的控制模塊；如果沒有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁2的控制模塊通過控制高壓繼電器開關(guān)AK-2閉合，直流充電樁3的控制模塊通過控制直流充電樁3的高壓繼電器AK斷開，把直流充電樁3的功率按需疊加給直流充電樁2，進(jìn)一步疊加到直流充電樁1；如果有其他電動(dòng)汽車需要充電，直流充電樁2的控制模塊通過控制高壓繼電器開關(guān)AK-2斷開，直流充電樁3的控制模塊通過控制直流充電樁3的高壓繼電器AK閉合，僅給連接到直流充電樁3上的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，不再疊加其它直流充電樁到直流充電樁1；

5) 依此類推，實(shí)現(xiàn)直流充電樁2、直流充電樁3、…、直流充電樁N的功率依次疊加到直流充電樁1；反之，可以把直流充電樁1、直流充電樁2、…、直流充電樁N-1功率按需疊加給直流充電樁N。

本發(fā)明提供了一種可平滑擴(kuò)容的直流充電樁的實(shí)現(xiàn)方法，通過增加建設(shè)多臺(tái)相同的直流充電樁，可以形成大功率的直流充電樁系統(tǒng)，保護(hù)原來建設(shè)的直流充電樁資源，實(shí)現(xiàn)直流充電樁容量的平滑擴(kuò)容，減少設(shè)備建設(shè)成本。比如原來建設(shè)的是60KW的直流充電樁，可以再建設(shè)一臺(tái)60KW的直流充電樁，組合形成120KW的直流充電樁的能力，同時(shí)每個(gè)60kW的直流充電樁可以同時(shí)對外提供60KW的充電能力。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。