充電樁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充電樁。包括：輸出接口，用于連接充電電池；供電輸入單元，用于連接供電電網(wǎng)；多個(gè)充電單元，多個(gè)充電單元均與供電輸入單元和輸出接口相連接，并且多個(gè)充電單元相互并聯(lián)；以及主控制器，與多個(gè)充電單元均相連接，用于接收來自充電電池的需求電流，并控制多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均向輸出接口輸送第一電流，其中，第一電流與多個(gè)充電單元的個(gè)數(shù)之積等于需求電流。通過本發(fā)明，解決了現(xiàn)有技術(shù)中充電設(shè)備的充電速度較慢的問題，進(jìn)而達(dá)到了縮短充電時(shí)間，提高充電速度的效果。
【專利說明】充電粧【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力通訊領(lǐng)域，具體而言，涉及一種充電樁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球汽車工業(yè)面臨能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國(guó)際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。目前，我國(guó)已出臺(tái)許多政策，扶持和引導(dǎo)電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，政府意欲加速提高國(guó)內(nèi)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，縮短成熟期，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外汽車工業(yè)的“彎道超車”。電動(dòng)汽車的發(fā)展步入關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
[0003]電動(dòng)汽車的動(dòng)力補(bǔ)充和傳統(tǒng)油耗汽車有著很大的不同，電池的充電和加油是完全不同的兩種形式，電池的續(xù)航能力和電動(dòng)汽車的動(dòng)力補(bǔ)充制約著電動(dòng)汽車的規(guī)?；l(fā)展；在電動(dòng)汽車智能快速補(bǔ)電系統(tǒng)中，充電機(jī)是完成動(dòng)力電池快速、安全充電的執(zhí)行設(shè)備。目前使用的大功率充電機(jī)主要是面向室內(nèi)使用環(huán)境，其IP防護(hù)等級(jí)無法達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間戶外使用的要求，為了適應(yīng)商業(yè)化 運(yùn)行的要求，提出了充電樁加充電機(jī)的組合結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，充電機(jī)安裝于室內(nèi)，通過輸出直流電纜和通信線纜與安裝在戶外的充電樁相連，充電樁作為與用戶的接口界面，實(shí)現(xiàn)與車輛接口及用戶操作等功能。這種結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)在多個(gè)充電站中都得到了實(shí)際應(yīng)用。在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，此種采用充電機(jī)和充電樁的結(jié)合方式進(jìn)行充電存在以下問題:
[0004](I)對(duì)于較大型的充電站，充電樁與充電機(jī)的距離較遠(yuǎn)，施工工作量和造價(jià)都較聞;
[0005](2)較長(zhǎng)的直流電纜上存在較大的功率損耗，使得充電過程耗費(fèi)時(shí)間過長(zhǎng)，充電速度較慢；
[0006](3)直流電纜與通信線纜同時(shí)敷設(shè)，對(duì)通信信號(hào)的干擾較嚴(yán)重，對(duì)系統(tǒng)的電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,簡(jiǎn)稱 EMC)要求較高；
[0007](4)充電樁在充電機(jī)的遠(yuǎn)距離通信控制下工作，系統(tǒng)的可靠性和安全性降低。
[0008](5)現(xiàn)有充電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的諧波，產(chǎn)生的諧波不僅會(huì)污染電網(wǎng)增加電纜等輸電線路的損耗，還會(huì)降低充電設(shè)備的功率因數(shù)，造成通訊質(zhì)量的下降。
[0009]因此，伴隨著電動(dòng)汽車的規(guī)?；l(fā)展，研究滿足室外使用的大功率智能快速充電樁，并且在快速充電的同時(shí)提高功率因數(shù)不對(duì)電網(wǎng)造成污染，成為亟待解決的關(guān)鍵問題。
[0010]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中充電設(shè)備的充電速度較慢的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的主要目的在于提供一種充電樁，以解決現(xiàn)有技術(shù)中充電設(shè)備的充電速度較慢的問題。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種充電樁，包括:輸出接口，用于連接充電電池；供電輸入單元，用于連接供電電網(wǎng)；多個(gè)充電單元，多個(gè)充電單元均與供電輸入單元和輸出接口相連接，并且多個(gè)充電單元相互并聯(lián)；以及主控制器，與多個(gè)充電單元均相連接，用于接收來自充電電池的需求電流，并控制多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均向輸出接口輸送第一電流，其中，第一電流與多個(gè)充電單元的個(gè)數(shù)之積等于需求電流。
[0013]進(jìn)一步地，多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均包括:校正模塊，與供電輸入單元相連接，用于接收來自供電輸入單元的輸入電壓，并對(duì)輸入電壓進(jìn)行功率因數(shù)校正得到直流電壓；以及DC/DC變換器，連接在校正模塊與輸出接口之間，用于接收來自校正模塊的直流電壓，并將直流電壓進(jìn)行逆變整流后輸送至輸出接口。
[0014]進(jìn)一步地，校正模塊包括三相可控PWM整流器。
[0015]進(jìn)一步地，輸出接口、供電輸入單元、多個(gè)充電單元和主控制器集成在充電控制板上，充電樁還包括柜體，其中，充電控制板設(shè)置在柜體內(nèi)部。
[0016]進(jìn)一步地,充電控制板還包括:計(jì)量單元，連接在供電輸入單元和多個(gè)充電單元之間，并與主控制器相連接；協(xié)議轉(zhuǎn)換器，連接在主控制器和輸出接口之間，用于傳輸充電電池與主控制器之間的通訊數(shù)據(jù)；以及通信接口，與主控制器相連接，用于傳輸主控制器與服務(wù)器之間的通訊數(shù)據(jù)，其中，服務(wù)器為主控制器的后臺(tái)服務(wù)器。
[0017]進(jìn)一步地，柜體包括:人機(jī)交互界面，設(shè)置在柜體的前側(cè)面上，并與主控制器相連接；以及IC卡讀寫器，設(shè)置在前側(cè)面上，并與主控制器相連接。
[0018]進(jìn)一步地，柜體包括水平檢測(cè)傳感器、第一振動(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器和門邊開關(guān)中的至少之一，其中，水平檢測(cè)傳感器設(shè)置在柜體的頂面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)頂面的傾斜度，并在傾斜度大于預(yù)設(shè)角度時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至主控制器，主控制器在接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警；第一振動(dòng)傳感器設(shè)置在柜體的前側(cè)面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)前側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第一電壓信號(hào)至主控制器，第一電壓信號(hào)用于表示前側(cè)面的振動(dòng)，主控制器在接收到的第一電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警；第二振動(dòng)傳感器設(shè)置在柜體的后側(cè)面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)后側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第二電壓信號(hào)至主控制器，第二電壓信號(hào)用于表示后側(cè)面的振動(dòng)，主控制器在接收到的第二電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警；以及門邊開關(guān)設(shè)置前側(cè)面與柜體的第一側(cè)面的連接處，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，并輸出電平信號(hào)至主控制器，電平信號(hào)用于表示前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，主控制器在接收到的電平信號(hào)為高電平時(shí)進(jìn)行報(bào)警，其中，第一側(cè)面為設(shè)置在前側(cè)面與后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且前側(cè)面與第一側(cè)面活動(dòng)連接。
[0019]進(jìn)一步地，柜體包括:遮擋面，傾斜設(shè)置在柜體的頂面上方，其中，遮擋面與頂面的夾角大于0°小于90°，遮擋面在頂面上的投影面積大于或等于頂面的面積。
[0020]進(jìn)一步地，前側(cè)面、后側(cè)面、第一側(cè)面和第二側(cè)面上均設(shè)置有排風(fēng)道，其中，第二測(cè)面為設(shè)置在前側(cè)面與后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且第一側(cè)面和第二側(cè)面為不同的側(cè)面。
[0021]進(jìn)一步地，排風(fēng)道上設(shè)置有防水網(wǎng)和/或防塵網(wǎng)。
[0022]通過本發(fā)明，采用包括以下結(jié)構(gòu)的充電樁:輸出接口，用于連接充電電池；供電輸入單兀，用于連接供電電網(wǎng)；多個(gè)充電單兀，多個(gè)充電單兀均與供電輸入單兀和輸出接口相連接，并且多個(gè)充電單元相互并聯(lián)；以及主控制器，與多個(gè)充電單元均相連接，用于接收來自充電電池的需求電流，并控制多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均向輸出接口輸送第一電流，其中，第一電流與多個(gè)充電單元的個(gè)數(shù)之積等于需求電流。通過在充電樁內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互并聯(lián)的充電單元，并在輸出接口連接的充電電池需要進(jìn)行充電時(shí)，控制各個(gè)充電單元均按照同一個(gè)電流對(duì)充電電池進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)輸出均流電流，此種并聯(lián)輸出均流電流的充電方式提高了輸出接口的輸出功率，實(shí)現(xiàn)快速充電，解決了現(xiàn)有技術(shù)中充電設(shè)備的充電速度較慢的問題，進(jìn)而達(dá)到了縮短充電時(shí)間，提高充電速度的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的示意圖；
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的充電樁的示意圖；
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁中充電單元的組成示意圖；
[0027]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁中PWM整流器的電路圖；
[0028]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁中均流控制電路的電路圖；
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁中防盜單元的安裝位置示意圖；以及
[0030]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的整體視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種充電樁，以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電樁進(jìn)行具體介紹:
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的示意圖，如圖1所示，該實(shí)施例的充電樁包括輸出接口 6、供電輸入單元12、充電單元2和主控制器5，其中，充電單元2包括多個(gè)相同的并且相互并聯(lián)的充電單元21、22……2η。
[0034]具體地，輸出接口 6用于連接電動(dòng)汽車的充電電池；供電輸入單元12用于連接供電電網(wǎng)，以提供充電樁的電量來源；第一充電單元21連接在主控制器5和輸出接口 6之間，第二充電單元22同樣連接在主控制器5和輸出接口 6之間……第η充電單元2η同樣連接在主控制器5和輸出接口 6之間；主控制器5用于接收來自電動(dòng)汽車充電電池的需求電流I，并控制多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均向輸出接口輸送第一電流7，其中，第一電流7與多個(gè)充電單元的個(gè)數(shù)之積等于需求電流I，即J = W。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例的控制裝置通過在充電樁內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互并聯(lián)的充電單元，并在輸出接口連接的充電電池需要進(jìn)行充電時(shí)，控制各個(gè)充電單元均按照同一個(gè)電流對(duì)充電電池進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)輸出均流電流，此種并聯(lián)輸出均流電流的充電方式提高了輸出接口的輸出功率，實(shí)現(xiàn)快速充電，解決了現(xiàn)有技術(shù)中充電設(shè)備的充電速度較慢的問題，進(jìn)而達(dá)到了縮短充電時(shí)間，提高充電速度的效果。
[0036]圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的充電樁的示意圖，如圖2所示，該優(yōu)選實(shí)施例的充電樁還包括計(jì)量單元1、通訊接口 4、人機(jī)交互界面8、IC卡讀寫器9、防盜單元10和協(xié)議轉(zhuǎn)換器11。其中，輸出接口 6、供電輸入單元12、第一充電單元21、第二充電單元22……第η充電單元2η、主控制器5、計(jì)量單元1、通訊接口 4和協(xié)議轉(zhuǎn)換器11集成在充電控制板上，充電控制板設(shè)置在充電樁的柜體的內(nèi)部，人機(jī)交互界面8和IC卡讀寫器9均設(shè)置在柜體的前側(cè)面上，防盜單元10包括設(shè)置在柜體不同部位上的多個(gè)傳感器。
[0037]具體地，主控制器5通過CAN總線分別與協(xié)議轉(zhuǎn)換器11和充電單元2中的第一充電單元21、第二充電單元22……第η充電單元2η相連接，主控制器5通過RS232分別與IC卡讀寫器9和人機(jī)交互界面8相連接，通過LAN總線與通信接口 4連接，主控制器5通過RS485與計(jì)量單元I連接，主控制器5通過檢測(cè)線與防盜單元10連接，協(xié)議網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換器11通過CAN總線與輸出接口 6連接，通信接口 4通過有線或無線與服務(wù)中心3連接。計(jì)量單兀I 一端與供電輸入單兀12相連接，另一端與充電單兀2中的第一充電單兀21、第二充電單元22……第η充電單元2η分別相連接，并同時(shí)與主控制器5相連接；協(xié)議轉(zhuǎn)換器11連接在主控制器5和輸出接口 6之間，用于傳輸電動(dòng)汽車充電電池與主控制器5之間的通訊數(shù)據(jù)；通信接口 4與主控制器5相連接，用于傳輸主控制器5與服務(wù)器3之間的通訊數(shù)據(jù)，其中，服務(wù)器3為 主控制器5的后臺(tái)服務(wù)器；人機(jī)交互界面8設(shè)置在柜體的前側(cè)面上，并與主控制器5相連接；IC卡讀寫器9設(shè)置在前側(cè)面上，并與主控制器5相連接。防盜單元10包括設(shè)置在柜體不同部位上的多個(gè)傳感器，用于對(duì)充電樁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)充電樁柜體發(fā)生振動(dòng)或傾斜或者門被打開時(shí)，防盜單元10將異常信號(hào)發(fā)送至主控制器5，主控制器5馬上發(fā)出報(bào)警并將報(bào)警信息傳送至服務(wù)中心3，從而實(shí)現(xiàn)防盜功能。主控制器5負(fù)責(zé)充電數(shù)據(jù)信息管理，與協(xié)議轉(zhuǎn)換器11進(jìn)行通信并且按照電池管理的需求進(jìn)行充電控制、與計(jì)量單元I和IC卡讀寫器9通信實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)功能；主控制器5與人機(jī)交互界面8通信進(jìn)行充電控制和人機(jī)交互，用戶可以通過人機(jī)界面8隨時(shí)讀取電池的荷電狀態(tài)(State Of Charge,簡(jiǎn)稱S0C),剩余充電時(shí)間等充電信息，并且可以隨時(shí)進(jìn)行充電的啟?？刂疲恢骺刂破?與充電單元2中的各個(gè)充電單元通信進(jìn)行充電控制，并可以根據(jù)電池的狀態(tài)信息控制充電單元2中的各個(gè)充電單元滿足電池需求及保護(hù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰離子電池快速充電和對(duì)電池壽命的保護(hù)；主控制器通過LAN總線與通信接口 4連接，通信接口包括有線和無線信息傳輸功能，通信接口 4將以有線或無線的方式將快速充電樁的信息發(fā)送給服務(wù)中心3。通過服務(wù)中心3，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電信息的遠(yuǎn)程訪問、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等功能。用戶通過手機(jī)或電腦連接至internet可以查詢充電設(shè)備的狀態(tài)(空閑、占用、預(yù)約)，并可以對(duì)空閑的充電樁進(jìn)行預(yù)約，在具有GPS定位的終端上，客戶可以查詢最近的空閑充電設(shè)施，并計(jì)算出路線進(jìn)行充電導(dǎo)引。同時(shí)用戶可以登錄運(yùn)營(yíng)服務(wù)平臺(tái)查詢充電的歷史記錄并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查詢客戶信息、計(jì)量計(jì)費(fèi)信息報(bào)警記錄等，在充電過程中可以查詢?cè)诔滠囕v的充電信息，包括充電功率、充電時(shí)間、計(jì)量計(jì)費(fèi)信息、報(bào)警信息等。充電用戶擁有智能充電卡，電卡內(nèi)含有具有唯一 ID號(hào)的RFID標(biāo)簽，ID號(hào)和用戶身份綁定，可以進(jìn)行充電和預(yù)約功能。用戶在充電時(shí)進(jìn)行刷卡，ID號(hào)由充電樁上送至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行用戶的充電信息和計(jì)量計(jì)費(fèi)信息的綜合處理。
[0038]通過將輸出接口 6、供電輸入單元12、第一充電單元21、第二充電單元22……第η充電單元2η、主控制器5、計(jì)量單元1、通訊接口 4和協(xié)議轉(zhuǎn)換器11集成在充電控制板上，并將充電控制板設(shè)置在充電樁的柜體的內(nèi)部，同時(shí)將人機(jī)交互界面8、IC卡讀寫器9和防盜單元10分別設(shè)置在柜體的相應(yīng)部位上，實(shí)現(xiàn)了將現(xiàn)有技術(shù)中分離的充電樁和充電機(jī)集成為一體的充電樁，避免了現(xiàn)有技術(shù)中充電樁和充電機(jī)的距離較遠(yuǎn)所帶來的一系列問題，達(dá)到了降低充電樁的安裝工作量和成產(chǎn)成本，提高充電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0039]其中，充電單元2中的第一充電單元21、第二充電單元22......第η充電單元2n均包括校正模塊和DC/DC變換器，其中，校正模塊通過計(jì)量單元I與供電輸入單元12相連接，用于接收來自供電輸入單元的輸入電壓，并對(duì)輸入電壓進(jìn)行功率因數(shù)校正得到直流電壓；DC/DC變換器，連接在校正模塊與輸出接口之間，用于接收來自校正模塊的直流電壓，并將直流電壓進(jìn)行逆變整流后輸送至輸出接口。具體地，圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例中任意一個(gè)充電單元的組成，如圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，校正模塊可以為PWM整流器212，DC/DC變換器即為DC/DC模塊213，其中，PWM整流器212的具體電路圖在圖4中示出，如圖4所示，PWM整流器212為拓?fù)渖龎航Y(jié)構(gòu)，其包括以絕緣柵雙極型功率管為主的三相可控整流橋，具有有源功率因數(shù)校正降低諧波電流的功能；DC/DC變換器213將PWM整流器送過來的直流電壓經(jīng)過逆變，變成方波交流電壓，然后通過變壓器降壓隔離，最后整流輸出直流電壓給電池。由于電流正弦化，所含高次諧波成分大大減少，因而諧振變換器類拓?fù)渚哂辛己玫碾姶偶嫒菪?Electro Magnetic Compatibility,簡(jiǎn)稱EMC), PWM整流器可以提高輸出功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的污染，其中功率因數(shù)大于0.99，諧波電流低于5%，DC/DC變換器輸出500V的高壓，最大功率50KW，能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電，通過電量大質(zhì)量分析儀對(duì)DC/DC變換器的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，可以看到DC/DC變換器經(jīng)過PWM整流器的功率因數(shù)校正(Power FactorCorrection，簡(jiǎn)稱PFC)后，諧波電流降低，能輸出不污染電網(wǎng)的大功率直流，功率因數(shù)大大提高，從而實(shí)現(xiàn)了高效率輸出。
[0040]協(xié)議轉(zhuǎn)換器11通過輸出接口 6與電動(dòng)汽車中的電池管理通信并將其充電需求轉(zhuǎn)發(fā)給主控制器5，主控制器5則根據(jù)電池管理通的充電需求控制充電單元2的輸出，完全符合國(guó)家關(guān)于電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。充電策略采用先恒流后恒壓充電法是針對(duì)恒壓充電法開始充電時(shí)電流較大可能損壞電池的問題而進(jìn)行改進(jìn)的方法。即開始以預(yù)先給定的恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到某一值時(shí)，再以恒定電壓充電。這種方法既能保證電池在能接受較大的電流時(shí)以恒定的電流快速充電，又能保證在極化較嚴(yán)重、電池電壓較高時(shí)再用恒壓充電的方法，從而以逐漸減小的電流對(duì)電池充電，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰離子電池快速充電技術(shù)。
[0041]計(jì)量單元I采用高精度三相四線電表進(jìn)行電量計(jì)量，并將電量計(jì)量信息通過RS458發(fā)送給主控制器5 ;通信接口 4具備多種接口 ；主控制器5具備高級(jí)編程能力的高開放性智能控制程序；輸出接口模塊6采用符合GB_T20234.3-2011電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置直流充電接口，國(guó)標(biāo)直流充電接口的高壓觸頭完全置于接口內(nèi)側(cè)，所以輸出接口模塊6安全可靠，不會(huì)使人輕易觸電；人機(jī)交互界面8清晰易懂的。
[0042]進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的充電樁中主控制器5可以通過圖5中示出的均流控制電路來控制每一個(gè)充電單元均向輸出接口輸送第一電流7 ,具體地，如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例的均流控制原理為各個(gè)單元通過采樣本單元輸出電流與主控制器下發(fā)的充電電流進(jìn)行比較，當(dāng)本單元輸出電流高于主控制器下發(fā)的充電電流時(shí)，本單元將自身的電流給定值減小，當(dāng)本單元輸出電流低于主控制器下發(fā)的充電電流時(shí)，本單元將自身的電流給定值增大，從而保證本單元輸出電流與主控制器下發(fā)的充電電流保持一致，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元電流一致。
[0043]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的防盜單元10可以包括水平檢測(cè)傳感器、第一振動(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器和門邊開關(guān)中的至少之一，圖6中示出了一種同時(shí)包括上述各組成部件的防盜單元10，如圖6所示，防盜單元10包括水平檢測(cè)傳感器18、第一振動(dòng)傳感器17、第二振動(dòng)傳感器19和門邊開關(guān)20，其中，水平檢測(cè)傳感器18設(shè)置在柜體的頂面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)頂面的傾斜度，并在傾斜度大于預(yù)設(shè)角度時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至主控制器，主控制器在接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警，在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)充電樁發(fā)生傾斜超過45度時(shí)，水平檢測(cè)傳感器的常開觸點(diǎn)變成閉合，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)給主控制器，主控制器通過水平傳感器的常開觸點(diǎn)的變化來檢測(cè)充電樁否發(fā)生傾斜；第一振動(dòng)傳感器17設(shè)置在柜體的前側(cè)面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)前側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第一電壓信號(hào)至主控制器，第一電壓信號(hào)用于表示前側(cè)面的振動(dòng)，主控制器在接收到的第一電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)柜體前側(cè)面發(fā)生振動(dòng)時(shí)，第一振動(dòng)傳感器的輸出電壓發(fā)生變化，主控制器通過檢測(cè)第一振動(dòng)傳感器的輸出電壓是否變化來檢測(cè)柜體否發(fā)生振動(dòng)；第二振動(dòng)傳感器19設(shè)置在柜體的后側(cè)面上，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)后側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第二電壓信號(hào)至主控制器，第二電壓信號(hào)用于表示后側(cè)面的振動(dòng)，主控制器在接收到的第二電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)柜體后側(cè)面發(fā)生振動(dòng)時(shí)，第二振動(dòng)傳感器的輸出電壓發(fā)生變化，主控制器通過檢測(cè)第二振動(dòng)傳感器的輸出電壓是否變化來檢測(cè)柜體否發(fā)生振動(dòng)；門邊開關(guān)20設(shè)置前側(cè)面與柜體的第一側(cè)面的連接處，并與主控制器相連接，用于檢測(cè)前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，并輸出電平信號(hào)至主控制器，電平信號(hào)用于表示前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，主控制器在接收到的電平信號(hào)為高電平時(shí)進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)門(前側(cè)面)關(guān)閉時(shí)，門邊開關(guān)上的高電平與柜體(大地)相連形成回路而將高電平拉低形成低電平，主控制通過檢測(cè)門邊開關(guān)高電平的變化來檢測(cè)充電樁門是否被打開或關(guān)閉，其中，第一側(cè)面為設(shè)置在前側(cè)面與后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且前側(cè)面與第一側(cè)面活動(dòng)連接。
[0044]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例的充電轉(zhuǎn)的柜體還包括遮擋面，如圖7所示，遮擋面16傾斜設(shè)置在柜體的頂面上方，其中，遮擋面16與頂面的夾角大于0°小于90°，遮擋面16在頂面上的投影面積大于或等于頂面的面積。進(jìn)一步地，柜體的前側(cè)面、后側(cè)面、第一側(cè)面和第二側(cè)面上均設(shè)置有排風(fēng)道15，其中，第二測(cè)面為設(shè)置在前側(cè)面與后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且第一側(cè)面和第二側(cè)面為不同的側(cè)面，排風(fēng)道上同時(shí)設(shè)置有防水網(wǎng)和防塵網(wǎng)，或者單獨(dú)設(shè)置防水網(wǎng)或防塵網(wǎng)。
[0045]通過在柜體結(jié)構(gòu)頂部設(shè)計(jì)有傾斜安裝的遮擋面，實(shí)現(xiàn)了充電樁在戶外工作時(shí)，遮擋面能夠起到防雨罩的作用，雨水會(huì)從頂部迅速流到柜體以外的地方，不會(huì)存留流到柜體內(nèi)部，滿足戶外工作對(duì)IP防護(hù)、散熱與防水及安全防護(hù)要求。本發(fā)明實(shí)施例的柜體結(jié)構(gòu)7IP等級(jí)為IP55，柜體結(jié)構(gòu)中結(jié)合的部件之間都用密封膠密封，從而使灰塵、水不能從任何方向進(jìn)入柜體，柜體四周安裝排風(fēng)道，排風(fēng)道又處安裝了防水網(wǎng)加防塵網(wǎng)從而保證了排風(fēng)道在正常散熱的同時(shí)，做到防塵防水。
[0046]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有充電功率模塊和充電樁聯(lián)合工作和人機(jī)交互以及監(jiān)控性差的缺點(diǎn)，將充電功率模塊和充電樁的功能集成一體，即室外大功率快速充電樁，室外大功率快速充電樁內(nèi)置功率因數(shù)校正功能和多個(gè)充電功率單元模塊并聯(lián)，功率因數(shù)校正模塊可以輸出實(shí)現(xiàn)大功率高效率輸出，快速的給電動(dòng)汽車補(bǔ)充動(dòng)力，減少對(duì)電網(wǎng)的污染，室外大功率快速充電樁同時(shí)內(nèi)置高精度的輸入計(jì)量單元、具備高智能IC卡讀寫器模塊進(jìn)行計(jì)費(fèi)實(shí)現(xiàn)充電樁的功能，建立包了良好的人機(jī)交互界面，用戶人機(jī)界面可以即時(shí)的了解如電池的SOC信息，剩余電池充滿時(shí)間等充電信息，還能夠明了的實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，進(jìn)行更好的充電控制和對(duì)動(dòng)力電池壽命的保護(hù)；而且能夠服務(wù)中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問、監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)3G通信監(jiān)控等功能，用戶通過手機(jī)或電腦連接至internet可以查詢充電設(shè)備的狀態(tài)(空閑、占用、預(yù)約)，并可以對(duì)空閑的充電樁進(jìn)行預(yù)約，在具有GPS定位的終端上，客戶可以查詢最近的空閑充電設(shè)施，并計(jì)算出路線進(jìn)行充電導(dǎo)引。提高了充電樁的工作效率；真正的實(shí)現(xiàn)了充電的信息化要求。本發(fā)明為充電站的建設(shè)提供了高效實(shí)用的快速充電設(shè)備，對(duì)充電站的普及化和電動(dòng)汽車的普及化提供了實(shí)現(xiàn)的途徑。具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種充電樁，其特征在于，包括: 輸出接口，用于連接充電電池； 供電輸入單元，用于連接供電電網(wǎng)； 多個(gè)充電單元，所述多個(gè)充電單元均與所述供電輸入單元和所述輸出接口相連接，并且所述多個(gè)充電單元相互并聯(lián)；以及 主控制器，與所述多個(gè)充電單元均相連接，用于接收來自所述充電電池的需求電流，并控制所述多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均向所述輸出接口輸送第一電流，其中，所述第一電流與所述多個(gè)充電單元的個(gè)數(shù)之積等于所述需求電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁，其特征在于，所述多個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均包括: 校正模塊，與所述供電輸入單元相連接，用于接收來自所述供電輸入單元的輸入電壓，并對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行功率因數(shù)校正得到直流電壓；以及 DC/DC變換器，連接在所述校正模塊與所述輸出接口之間，用于接收來自所述校正模塊的直流電壓，并將所述直流電壓進(jìn)行逆變整流后輸送至所述輸出接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電樁，其特征在于，所述校正模塊包括三相可控PWM整流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁，其特征在于，所述輸出接口、所述供電輸入單元、所述多個(gè)充電單元和所述主控制器集成在充電控制板上，所述充電樁還包括柜體，其中，所述充電控制板設(shè)置在所述柜體內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電樁，其特征在于，所述充電控制板還包括: 計(jì)量單元，連接在所述供電輸入單元和所述多個(gè)充電單元之間，并與所述主控制器相連接； 協(xié)議轉(zhuǎn)換器，連接在所述主控制器和所述輸出接口之間，用于傳輸所述充電電池與所述主控制器之間的通訊數(shù)據(jù)；以及 通信接口，與所述主控制器相連接，用于傳輸所述主控制器與服務(wù)器之間的通訊數(shù)據(jù)，其中，所述服務(wù)器為所述主控制器的后臺(tái)服務(wù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電樁，其特征在于，所述柜體包括: 人機(jī)交互界面，設(shè)置在所述柜體的前側(cè)面上，并與所述主控制器相連接；以及 IC卡讀寫器，設(shè)置在所述前側(cè)面上，并與所述主控制器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電樁，其特征在于，所述柜體包括水平檢測(cè)傳感器、第一振動(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器和門邊開關(guān)中的至少之一，其中， 所述水平檢測(cè)傳感器設(shè)置在所述柜體的頂面上，并與所述主控制器相連接，用于檢測(cè)所述頂面的傾斜度，并在所述傾斜度大于預(yù)設(shè)角度時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至所述主控制器，所述主控制器在接收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警；所述第一振動(dòng)傳感器設(shè)置在所述柜體的前側(cè)面上，并與所述主控制器相連接，用于檢測(cè)所述前側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第一電壓信號(hào)至所述主控制器，所述第一電壓信號(hào)用于表示所述前側(cè)面的振動(dòng)，所述主控制器在接收到的所述第一電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警；所述第二振動(dòng)傳感器設(shè)置在所述柜體的后側(cè)面上，并與所述主控制器相連接，用于檢測(cè)所述后側(cè)面的振動(dòng)，并輸出第二電壓信號(hào)至所述主控制器，所述第二電壓信號(hào)用于表示所述后側(cè)面的振動(dòng)，所述主控制器在接收到的所述第二電壓信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行報(bào)警；以及 所述門邊開關(guān)設(shè)置所述前側(cè)面與所述柜體的第一側(cè)面的連接處，并與所述主控制器相連接，用于檢測(cè)所述前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，并輸出電平信號(hào)至所述主控制器，所述電平信號(hào)用于表示所述前側(cè)面的開關(guān)狀態(tài)，所述主控制器在接收到的所述電平信號(hào)為高電平時(shí)進(jìn)行報(bào)警，其中，所述第一側(cè)面為設(shè)置在所述前側(cè)面與所述后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且所述前側(cè)面與所述第一側(cè)面活動(dòng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的充電樁，其特征在于，所述柜體包括: 遮擋面，傾斜設(shè)置在所述柜體的頂面上方，其中，所述遮擋面與所述頂面的夾角大于0°小于90°，所述遮擋面在所述頂面上的投影面積大于或等于所述頂面的面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電樁，其特征在于，所述前側(cè)面、所述后側(cè)面、所述第一側(cè)面和第二側(cè)面上均設(shè)置有排風(fēng)道，其中，所述第二側(cè)面為設(shè)置在所述前側(cè)面與所述后側(cè)面之間的任一側(cè)面，并且所述 第一側(cè)面和所述第二側(cè)面為不同的側(cè)面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電樁，其特征在于，所述排風(fēng)道上設(shè)置有防水網(wǎng)和/或防塵網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK103972969SQ201310035359
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】劉秀蘭, 趙建勇, 張寶群, 劉曉娟, 于勤錄, 張飛雄, 朱宸強(qiáng) 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京市電力公司, 北京優(yōu)科利爾能源設(shè)備有限公司