一種電動汽車分體式直流充電樁及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電動汽車分體式直流充電粧及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、煤炭等傳統(tǒng)能源危機(jī)不斷加深，大氣環(huán)境不斷地惡化，節(jié)能和減排已經(jīng)成為未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向。磷酸鐵鋰、改性錳酸鋰等鋰離子電池技術(shù)的不斷突破，為電動汽車的普及開拓的廣闊的前景。隨之而來的充電設(shè)施建設(shè)就顯得尤為重要，而充電設(shè)施的建設(shè)又需要良好的運營模式作為支撐。
[0003]充電站配備小型儲能站在夜間電網(wǎng)谷值期儲能，電網(wǎng)峰值期耗能的運營方案，能實現(xiàn)“削峰填谷”享受優(yōu)惠電價政策，降低電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在電網(wǎng)峰值期快速消耗儲能站電能，且讓電動車在較短的時間內(nèi)獲得足夠的電能，大功率直流充電機(jī)必不可少。但是，單粧大功率充電機(jī)在夜間電網(wǎng)谷值期可短時間充滿電動車，又造成充電機(jī)夜間利用率低下的問題。
[0004]就目前市場上的直流充電設(shè)施而言:
[0005]中國專利CN 103904737 A提出了一種一粧兩充的充電方案，這種方案只能實現(xiàn)單槍輸出，在其中一槍工作的情況下，另一槍無法工作；
[0006]兩充且電能智能負(fù)荷分配的電動汽車直流充電粧是對上一種充電方案的完善和補充，可以實現(xiàn)雙槍同時工作。但是這種方案在功率擴(kuò)容時需要大量的直流接觸器來實現(xiàn)，成本較高，柜體占地面積較大；擴(kuò)容后也只能實現(xiàn)雙槍輸出，單槍平均功率較大，同樣造成充電機(jī)夜間利用率低下的問題。由此可見，這種充電粧在充電站建設(shè)方面，具有一定的局限性。
[0007]所以，現(xiàn)在市場上急需一種單粧功率小、占地面積小、可并機(jī)工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴(kuò)展易實現(xiàn)成本低、充電組合方式靈活、綜合成本較低、充電模塊利用率高的分體式直流充電粧。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型為了解決上述問題，提出了一種電動汽車分體式直流充電粧及系統(tǒng)，本實用新型單粧功率小、占地面積小、可并機(jī)工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴(kuò)展易實現(xiàn)成本低、充電組合方式靈活、綜合成本較低、充電模塊利用率高，能較為完美的解決當(dāng)前技術(shù)難題。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種電動汽車分體式直流充電粧，包括充電粧本體、控制系統(tǒng)和充電機(jī)屏體，其中，所述充電機(jī)屏體連接交流端，充電粧本體連接充電機(jī)屏體，控制系統(tǒng)控制充電機(jī)屏體和充電粧本體的關(guān)斷；
[0011]所述交流端，包括交流進(jìn)線總開關(guān)、避雷器、交流排，其中交流進(jìn)線總開關(guān)和避雷器并聯(lián)于交流排上；
[0012]所述充電機(jī)屏體，包括并機(jī)接觸器、充電模塊、匯流排和TC接線端子，所述匯流排與交流排通過充電模塊連接，TC接線端子的一端連接匯流排，另一端連接充電粧本體；所述匯流排上連接有并機(jī)接觸器，且并機(jī)接觸器設(shè)置于匯流排外側(cè)；
[0013]所述充電粧本體，包括TC接線端子、熔斷器、分流器和直流充電槍，其中，所述TC接線端子的一端和充電機(jī)屏體內(nèi)的TC接線端子連接，另一端通過分流器和熔斷器連接輸出接觸器，輸出接觸器連接直流充電槍；
[0014]所述控制系統(tǒng)，包括總控模塊、前置采集控制模塊和后置采集控制模塊，前置采集控制模塊和后置采集控制模塊連接總控模塊，總控模塊還連接有充電機(jī)屏體內(nèi)的充電模塊。
[0015]所述總控模塊與管理中心通信。
[0016]所述總控模塊連接有顯示屏、讀卡器，所述顯示屏與總控模塊通過并口通訊，讀卡器與總控模塊通過RS232串口通訊。
[0017]所述后置采集模塊通過RS485連接有直流電能表。
[0018]所述后置采集模塊對并機(jī)接觸器的閉合關(guān)斷進(jìn)行控制。
[0019]所述匯流排連接有泄放繼電器，泄放繼電器連接泄放電阻，用于控制泄放掉充電模塊的電容電壓。
[0020]一種電動汽車分體式直流充電粧系統(tǒng)，包括多個如上所述的分體式直流充電粧，所述分體式直流充電粧并聯(lián)于交流端，且每個分體式直流充電粧的充電機(jī)屏體內(nèi)充電模塊通過并機(jī)接觸器將匯流排依次相連，形成環(huán)路，各個分體式直流充電粧的總控模塊、前置采集模塊和后置采集模塊通過CAN總線連接，后置采集模塊通過控制并機(jī)接觸器的關(guān)斷閉合實現(xiàn)電能智能負(fù)荷分配，分體式直流充電粧的充電模塊與對應(yīng)直流充電粧總控模塊通過CAN總線通訊，分體式直流充電粧的充電模塊通過并接中間繼電器常開觸點，與相鄰分體式直流充電粧的充電模塊連接，形成CAN通訊環(huán)路，每個分體式直流充電粧的充電模塊在響應(yīng)功率調(diào)配時通過中間繼電器與需要功率調(diào)配的充直流充電粧的總控模塊接通，由其集中控制。
[0021]所述總控模塊包括三路CAN總線，第一路CAN總線負(fù)責(zé)總控模塊間通訊及本機(jī)前置、后置采集控制模塊通訊，第二路負(fù)責(zé)分組的充電模塊通訊，第三路負(fù)責(zé)電動汽車BMS通訊。
[0022]所述總控模塊連接管理中心，實時監(jiān)控分體式直流充電粧工作狀態(tài)并上傳業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
[0023]所述多個分體式直流充電粧互聯(lián)通訊，各單粧總控模塊采用實時廣播本機(jī)忙閑及故障狀態(tài)的方式工作；多個分體式直流充電粧中的任一單粧總控，可以搶占總線控制權(quán)，向其他處于閑置狀態(tài)單粧進(jìn)行功率調(diào)配。
[0024]所述總控模塊根據(jù)BMS對充電電流的需求和各分體式直流充電粧的狀態(tài)，響應(yīng)BMS的負(fù)荷需求，后置采集模塊控制并機(jī)接觸器和充電模塊通訊切換中間繼電器，進(jìn)行功率調(diào)配。
[0025]本實用新型的有益效果為:
[0026](I)單粧功率小、占地面積小、可組內(nèi)并機(jī)工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴(kuò)展易實現(xiàn)成本低、充電組合方式靈活、綜合成本較低、充電模塊利用率高；
[0027](2)為充電站建設(shè)實現(xiàn)“削峰填谷”的運營方案提供了合理的充電設(shè)施解決方案；
[0028](3)單粧功率、組內(nèi)粧體數(shù)量和充電站規(guī)劃組數(shù)靈活多變，適用于各種小型、中型和大型充電站建設(shè)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型充電粧及系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖；
[0030]圖2為本實用新型充電粧總控模塊通訊示意圖；
[0031]圖3為本實用新型充電粧及系統(tǒng)模塊間通訊示意圖；
[0032]圖4為本實用新型充電粧系統(tǒng)的總控模塊、充電模塊通訊示意圖。
【具體實施方式】
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[0033]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0034]如圖1所示，以4臺單粧功率為30KW充電粧組成小組為例(但不僅限于4臺，可以根據(jù)實際需求進(jìn)行多粧并機(jī))，對充電粧實現(xiàn)小組并機(jī)工作的核心技術(shù)進(jìn)行說明。
[0035]—種電動汽車分體式直流充電粧及系統(tǒng)，包括充電機(jī)屏體和直流充電粧；
[0036]充電機(jī)屏體包括交流進(jìn)線總開關(guān)、避雷器、交流排、分組的充電模塊、1#正負(fù)匯流排、2#正負(fù)匯流排、3#正負(fù)匯流排、4#正負(fù)匯流排、并機(jī)接觸器、TC接線端子、泄放繼電器、泄放電阻、充電模塊通訊切換中間繼電器、溫控器、過濾風(fēng)扇、小型斷路器、開關(guān)電源，其中交流進(jìn)線總開關(guān)和避雷器并聯(lián)于交流排上，交流排與匯流排通過充電模塊連接，并機(jī)接觸器連接在匯流排上；
[0037]直流充電粧包括TC接線端子、熔斷器、分流器、直流充電槍、直流電能表、總控模塊、前置采集控制模塊、后置采集控制模塊、監(jiān)控電源、輔助電源、顯示屏和讀卡器，其中，TC接線端子和充電機(jī)屏體內(nèi)的TC接線端子連接，總控模塊連接顯示屏、讀卡器，前置采集控制模塊和后置采集控制模塊通過CAN總線連接總控模塊，總控模塊于管理中心通信，總控模塊還連接有充電機(jī)屏體內(nèi)的充電模塊。
[0038]顯示屏與總控模塊通過并口通訊，讀卡器與總控模塊通過RS232串口通訊。
[0039]后置采集模塊通過RS485連接有直流電能表。
[0040]后置采集模塊對并機(jī)接觸器的閉合關(guān)斷進(jìn)行控制。
[0041 ] 一種電動汽車分體式直流充電粧系統(tǒng)，包括多個分體式直流充電粧，所述充電機(jī)屏體內(nèi)充電模塊通過并機(jī)接觸器將匯流排依次相連，形成環(huán)路，各個分體式直流充電粧的總控模塊、前置采集模塊和后置采集模塊通過CAN總線連接，后置采集模塊通過控制并機(jī)接觸器的關(guān)斷閉合實現(xiàn)電能智能負(fù)荷分配，分組的充電模塊與對應(yīng)直流充電粧總控模塊通過CAN總線通訊，分組的充電模塊通過并接中間繼電器常開觸點，與相鄰分組的充電模塊連接，形成CAN通訊環(huán)路，每個分組的充電模塊在響應(yīng)功率調(diào)配時通過中間繼電器與需要功率調(diào)配的充直流充電粧的總控模塊接通，由其集中控制。
[0042]總控模塊包括三路CAN總線，第一路CAN總線負(fù)責(zé)總控模塊間通訊及本機(jī)前置、后置采集控制模塊通訊，第二路負(fù)責(zé)分組的充電模塊通訊，第三路負(fù)責(zé)電動汽車BMS通訊。
[0043]總控模塊連接管理中心，實時監(jiān)控分體式直流充