本實(shí)用新型涉及智能充電
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種充電樁以及充電方法。
背景技術(shù)：
：隨著能源緊缺、石油、煤炭等資源不可再生、城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重，替代傳統(tǒng)能源的新能源開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越被世界各國(guó)重視。2015年，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部、公安部、交通運(yùn)輸部向國(guó)務(wù)院上報(bào)了《關(guān)于低速電動(dòng)車管理有關(guān)問(wèn)題的請(qǐng)示》，提出了“升級(jí)一批、規(guī)范一批、淘汰一批”的工作思路，國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)已批示同意。“升級(jí)一批”就是對(duì)于達(dá)到常規(guī)純電動(dòng)乘用車各項(xiàng)要求的低速電動(dòng)車生產(chǎn)企業(yè)，支持其按照新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)管理規(guī)定，升級(jí)為常規(guī)純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)企業(yè)，引導(dǎo)低速電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型。2015年6月，發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)管理規(guī)定》(第27號(hào)令)。純電動(dòng)汽車的動(dòng)力補(bǔ)給是由充電樁裝置完成的，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、能源部及國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司都制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，從一般要求到通用要求，從充電接口規(guī)范到與BMS系統(tǒng)間的通信協(xié)議，已完成了全部標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，但對(duì)充電樁可靠性指標(biāo)要求偏低，NB/T33001-2010電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件規(guī)定平均故障間隔時(shí)間(MTBF)應(yīng)不小于8760h，國(guó)家電網(wǎng)2015年8月非車載整車直流充電機(jī)通用技術(shù)規(guī)范規(guī)定平均故障間隔時(shí)間(MTBF)應(yīng)不小于17520h。數(shù)據(jù)顯示無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間最小才2年。這樣提升充電機(jī)的平均運(yùn)行壽命就成了亟待解決的重要問(wèn)題；充電樁的待機(jī)功耗規(guī)范規(guī)定不大于額定輸出功率的0.15％，譬如60kW的充電樁允許待機(jī)功耗不大于90W，顯然充電樁作為公共資源，在綠色環(huán)保的要求下，這個(gè)待機(jī)功耗還需要進(jìn)一步降低。充電樁多采用多個(gè)充電機(jī)并聯(lián)方式工作，功率均衡輸出和單個(gè)充電機(jī)最大負(fù)荷輪充，能最大效率的提升轉(zhuǎn)化效率和保證充電機(jī)的壽命。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是題解上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能耗低，使用壽命長(zhǎng)的充電樁及其充電方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的充電樁采用的技術(shù)方案是：包括供電輸入接口、充電模塊、充電控制模塊，所述供電輸入接口用于接入供電電網(wǎng)；所述充電模塊給車用電池組充電；所述充電控制模塊根據(jù)車載BMS系統(tǒng)控制充電模塊的輸出功率用于給電池組充電，還包括開(kāi)關(guān)控制模塊，所述開(kāi)關(guān)控制模塊包含若干組控制開(kāi)關(guān)，所述充電模塊包含數(shù)量與控制開(kāi)關(guān)數(shù)量相對(duì)應(yīng)的且并聯(lián)設(shè)置的充電機(jī)，每個(gè)充電機(jī)與一個(gè)控制開(kāi)關(guān)組成一個(gè)獨(dú)立支路，控制開(kāi)關(guān)根據(jù)充電控制模塊的信號(hào)控制充電機(jī)的啟閉。進(jìn)一步的，所述充電控制模塊還包括對(duì)充電機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)單元，在充電機(jī)不全部開(kāi)啟時(shí)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)充電機(jī)進(jìn)行輪休。從上述技術(shù)方案，可以看出本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)充電機(jī)可獨(dú)立工作，根據(jù)電池所需的實(shí)際充電功率，選擇充電機(jī)的個(gè)數(shù)，可以最大化的提高每個(gè)充電機(jī)的轉(zhuǎn)化效率，從而降低能耗，且采用輪巡模式，在一定時(shí)間內(nèi)，可以降低充電機(jī)的工作總時(shí)間，從而有效提升充電樁的有效運(yùn)行時(shí)間，及提升了年平均故障率時(shí)間。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型的原理圖；圖2為本實(shí)用新型的最大輸出功率為15kw的充電機(jī)的輸出效率與轉(zhuǎn)化率的折線圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種充電樁，包括供電輸入接口300、充電模塊100、開(kāi)關(guān)控制模塊200、充電控制模塊400，所述供電輸入接口300用于接入供電電網(wǎng)，為充電樁提供交流電源；充電模塊100給車用電池組充電，其包含N個(gè)并聯(lián)設(shè)置的充電機(jī)，分別計(jì)做為充電機(jī)110、充電機(jī)120、、、1N0；開(kāi)關(guān)控制模塊，也包含N個(gè)控制開(kāi)關(guān)，分別計(jì)做為控制開(kāi)關(guān)210、控制開(kāi)關(guān)220、、、2N0，控制開(kāi)關(guān)與充電機(jī)一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)控制開(kāi)關(guān)獨(dú)立控制一個(gè)充電機(jī)的啟閉,如控制開(kāi)關(guān)210單獨(dú)控制充電機(jī)110，控制開(kāi)關(guān)220單獨(dú)控制充電機(jī)120。充電控制模塊用于連接車載BMS系統(tǒng)，讀取汽車所需的充電信息，如充電電壓、充電電流和輸入功率等，充電控制模塊再根據(jù)充電信息控制開(kāi)關(guān)控制模塊200實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的啟閉。充電樁的最大輸出功率一般都有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如現(xiàn)在市面常見(jiàn)的為60KW，其最大輸出功率P0為60KW/N，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)充電機(jī)的數(shù)量調(diào)節(jié)PO的值。當(dāng)充電樁無(wú)需充電時(shí)，充電控制模塊400處于待機(jī)狀態(tài)，關(guān)閉所有的控制開(kāi)關(guān)，所有充電機(jī)處于斷電狀態(tài)，充電樁的整機(jī)功耗處于最低狀態(tài)，達(dá)到降低整樁功耗的目的。當(dāng)充電樁充電時(shí)，充電控制模塊40根據(jù)BMS系統(tǒng)的反饋信息，獲取汽車充電所需的實(shí)時(shí)充電功率P1，根據(jù)實(shí)時(shí)充電功率P1選擇開(kāi)啟充電機(jī)的數(shù)量A，數(shù)量A的值為大于或者等于P1/P0的最小值。例如，充電樁最大輸出功率60kW，配有4個(gè)最大輸出功率15kW的充電機(jī)，當(dāng)電池所需的實(shí)時(shí)充電功率為44KW，此時(shí)只需打開(kāi)三個(gè)充電機(jī)，每個(gè)充電機(jī)的世紀(jì)輸出功率為14.67KW，此時(shí)的充電機(jī)轉(zhuǎn)化效率(轉(zhuǎn)化效率＝實(shí)際輸出效率/最大輸出效率)為97.8％。而現(xiàn)有的充電機(jī)均為均充模式，四個(gè)充電機(jī)均需開(kāi)啟，每個(gè)充電機(jī)的實(shí)際輸出功率為11kw，此時(shí)的轉(zhuǎn)化效率為73.3％。充電機(jī)的轉(zhuǎn)化效率越高，其能量損耗越小，充電機(jī)的輸出效率越高(輸出效率＝實(shí)際輸出功率/實(shí)際輸入功率)，例如單個(gè)額定功率分別為12、15、18、21kW充電機(jī)其輸出效率與充電機(jī)轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系如下表所示。其中最大輸出功率為15kw的充電機(jī)，其輸出效率與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖2所示。綜合考慮，當(dāng)數(shù)量充電機(jī)的數(shù)量較多時(shí)，整個(gè)充電樁的制造成本也將增大，因此充電機(jī)的數(shù)量不宜過(guò)多，從圖2可以看出，當(dāng)充電機(jī)轉(zhuǎn)化效率達(dá)到80％時(shí)，其能耗將趨于平穩(wěn)，因此在整個(gè)充電過(guò)程中，對(duì)于任意的實(shí)時(shí)充電功率P1，只需滿足P1/A的值大于0.8P1即可，充電機(jī)的數(shù)量N為滿足上述條件時(shí)的最小整數(shù)。充電控制模塊400記錄每個(gè)充電機(jī)的工作總時(shí)間，當(dāng)需要增加充電機(jī)開(kāi)啟數(shù)量的時(shí)候，優(yōu)先開(kāi)啟未工作的充電機(jī)中工作總時(shí)間最少的充電機(jī)，當(dāng)減少充電機(jī)開(kāi)啟數(shù)量的時(shí)候，優(yōu)先關(guān)閉未工作的充電機(jī)中工作總時(shí)間最多的充電機(jī)。充電機(jī)的工作總時(shí)間占整個(gè)充電樁工作的總時(shí)間的占比數(shù)據(jù)如下表所示。充電機(jī)數(shù)量45678時(shí)間占比82％71％60％52％40％從上表可以看出，當(dāng)采用輪巡模式，在一定時(shí)間內(nèi)，可以降低充電機(jī)的工作總時(shí)間，從而有效提升充電樁的有效運(yùn)行時(shí)間，及提升了年平均故障率時(shí)間。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3