專利名稱：電動汽車充電設施的制作方法
技術領域：
電動汽車充電設施 技術領域[0001]本實用新型涉及電動汽車充電設施，尤其是涉及各種電動汽車充電設施的標準設 計。
背景技術：
[0002]隨著全球汽車數量的不斷增加，燃油汽車的尾氣排放所造成的空氣污染日益加 劇，而且石油是不可再生的能源，終有枯竭之日，能源短缺現象日益嚴重。近年來，世界各國 為解決這些難題，紛紛投入大量人力、物力來研制和開發(fā)新能源，其中大力發(fā)展電動汽車產 業(yè)是其中一項非常重要的課題。由于電動汽車技術及其充電設施的發(fā)展還處于初級、探索 階段，充電設施建設及運營還是一個全新課題，規(guī)范和指導電動汽車充電設施的工程建設， 加達規(guī)劃建設力度，統一設計和建設標準，有利于控制工程造價，降低運營成本，有利于推 進公司集團化運作、精益化管理充電設施建設，具有巨大的經濟效益和社會效益。實用新型內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種電動汽車充電設施的標準設計。[0004]解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案為[0005]—種電動汽車充電設施,包括站場以及布設在站場內的配電系統、監(jiān)控系統和建 構筑物；[0006]所述的配電系統包括依次電連接的中壓配電系統I和低壓配電系統2，所述的中 壓配電系統包括電連接的中壓開關柜3和變壓器4，中壓開關柜外接電網5，所述的低壓配 電系統包括電連接的低壓開關柜6和充電機7，低壓開關柜外接中壓配電系統的變壓器，所 述的充電機包括若干個充電樁8以及交流、直流充電機；[0007]參見圖31，和圖32，所述的監(jiān)控系統包括由網絡連接的站控層和間隔層兩部分[0008]I)站控層包括由計算機網絡連接的電能計費工作站、電能采集終端、監(jiān)控主機或 操作員工作站和遠動設備，以及視頻工作站和GPS對時系統構成；[0009]2)間隔層包括保護測控裝置、規(guī)約轉換器、視頻與環(huán)境監(jiān)控系統以及多個充電機 監(jiān)控單元和交直流電度表，所述的規(guī)約轉換器分別連接有火警報警系統、其他監(jiān)控設備和 直流系統監(jiān)控設備，所述的視頻與環(huán)境監(jiān)控系統分別與視頻工作站和規(guī)約轉換器電連接， 所述的多個充電機監(jiān)控單元監(jiān)控汽車電池；所述的交直流電度表與電能采集終端連接，電 能采集終端、直流電表電能采集終端與各電度表采用RS485通信方式，采集各個交直流電 度表的實時電量信息，電能采集終端直接與電能計費工作站通信；[0010]所述的充電機監(jiān)控單元實現采集與傳輸，數據通過網絡接口接至站內監(jiān)控主干網 至監(jiān)控主機和操作員工作站，監(jiān)控主機實時采集及保存充電機監(jiān)控單元傳來的充電設備和 BMS的電量數據、充電特性數據、故障信息，并自動的對相關的信息進行分類處理，自動生成 相關報表；[0011]其他監(jiān)控設備包括配電系統監(jiān)控分為保護和測控兩個部分，IOkV側的變壓器的保護與測控采用微機保護測控一體化的裝置接入以太網，由操作員工作站控制；[0012]視頻與環(huán)境監(jiān)視系統包括以數據線電連接的前端部分的攝像頭、本地傳輸部分 的視頻、控制、電源線、中心控制設備部分的監(jiān)視主機、視頻服務、畫面切換、交換機組成；[0013]火災報警系統包括設在充電區(qū)、戶內配電室及其它功能房內的煙霧探測頭以及 報警主機，報警主機僅作為報警，不作聯動；[0014]GPS對時系統充電設施監(jiān)控系統配置同一時鐘源的衛(wèi)星時鐘，以接收GPS的標 準授時信號，采用硬接點或網絡對時方式，以實現全站時鐘同步。[0015]所述的變壓器高、低壓進線、各充電機饋出線單元均裝設交流三線四線制多功能 電子表，直流側在直流操作終端內安裝相應的直流計量表計。[0016]所述的變壓器選用新型節(jié)能型配電變壓器，單臺變壓器額定容量不宜大于 1600kVA，外殼防護等級為IP20。[0017]所述的中壓開關柜進線采用負荷開關柜，當單臺干式變壓器額定容量為SOOkVA 及以下，變壓器回路宜采用負荷開關一熔斷器組合單元。當單臺干式變壓器額定容量為 SOOkVA以上，變壓器回路選用帶繼電保護功能的斷路器。低壓開關柜宜采用GCK金屬封 閉抽出式開關柜。[0018]所述的充電機為[0019]I)定義采用傳導式將交流電能轉換為直流電能，為電動汽車提供能源的裝置。[0020]2)構成電連接的功率單元、控制單元、計量單元、計費單元、充電接口、供電接口、 通信接口、人機交互界面等。[0021]3) AC-DC :高頻開關電源模塊。[0022]4)開關功能將交流電源變換為高品質的直流電源，應采用脈沖寬度調制方式原 理。模塊應由全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器等組成。[0023]5)監(jiān)控功能高頻開關電源模塊內部具有監(jiān)控功能，顯示輸出電壓/電流值，當監(jiān) 控單元故障或退出工作時，高頻開關電源模塊停止輸出電壓。正常工作時，模塊與直流充 電機監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控單元的指令。[0024]6)保護功能具有交流輸入過電壓保護、交流輸入欠電壓報警、交流輸入缺相告 警、直流輸出過電壓保護、直流輸出過電流保護、限流及短路保護、模塊過熱保護及模塊故 障報警功能。模塊具有報警和運行指示燈。異常信號上送到監(jiān)控單元。[0025]7)限流限壓充電機應具有限壓限流特性、當模塊輸出電流小于其設置電流時，模 塊工作在恒壓狀態(tài)；當模塊輸出電流大于其設置電流時，模塊工作在恒流狀態(tài)。具有恒流充 電一恒壓充電一停止充電自動切換功能。[0026]8)技術參數[0027]
權利要求1.一種電動汽車充電設施，其特征是包括站場以及布設在站場內的配電系統、監(jiān)控系統和建構筑物； 所述的配電系統包括依次電連接的中壓配電系統(I)和低壓配電系統(2 )，所述的中壓配電系統包括電連接的中壓開關柜(3)和變壓器(4)，中壓開關柜外接電網(5)，所述的低壓配電系統包括電連接的低壓開關柜(6)和充電機(7)，低壓開關柜外接中壓配電系統的變壓器(4)，所述的充電機包括若干個充電樁(8)以及交流、直流充電機； 所述的監(jiān)控系統包括由網絡連接的站控層和間隔層兩部分 1)站控層包括由計算機網絡連接的電能計費工作站、電能采集終端、監(jiān)控主機或操作員工作站和遠動設備，以及視頻工作站和GPS對時系統構成； 2)間隔層包括保護測控裝置、規(guī)約轉換器、視頻與環(huán)境監(jiān)控系統以及多個充電機監(jiān)控單元和交直流電度表，所述的規(guī)約轉換器分別連接有火警報警系統、其他監(jiān)控設備和直流系統監(jiān)控設備，所述的視頻與環(huán)境監(jiān)控系統分別與視頻工作站和規(guī)約轉換器電連接，所述的多個充電機監(jiān)控單元監(jiān)控汽車電池；所述的交直流電度表與電能采集終端連接，電能采集終端、直流電表電能采集終端與各電度表采用RS485通信方式，采集各個交直流電度表的實時電量信息，電能采集終端直接與電能計費工作站通信； 所述的充電機監(jiān)控單元實現采集與傳輸，數據通過網絡接口接至站內監(jiān)控主干網至監(jiān)控主機和操作員工作站，監(jiān)控主機實時采集及保存充電機監(jiān)控單元傳來的充電設備和BMS的電量數據、充電特性數據、故障信息，并自動的對相關的信息進行分類處理，自動生成相關報表; 所述的其他監(jiān)控設備包括配電系統監(jiān)控分為保護和測控兩個部分，IOkV側的變壓器的保護與測控采用微機保護測控一體化的裝置接入以太網，由操作員工作站控制； 所述的視頻與環(huán)境監(jiān)視系統包括以數據線電連接的前端部分的攝像頭、本地傳輸部分的視頻、控制、電源線、中心控制設備部分的監(jiān)視主機、視頻服務、畫面切換和交換機組成； 所述的火災報警系統包括設在充電區(qū)、戶內配電室及其它功能房內的煙霧探測頭以及報警主機，報警主機僅作為報警，不作聯動； 所述的GPS對時系統充電設施監(jiān)控系統配置同一時鐘源的衛(wèi)星時鐘，以接收GPS的標準授時信號，采用硬接點或網絡對時方式，以實現全站時鐘同步。
2.根據權利要求1所述的電動汽車充電設施，其特征是 所述的配電系統中的變壓器的高、低壓進線、各充電機饋出線單元均裝設交流三線四線制多功能電子表，直流側在直流操作終端內安裝相應的直流計量表計； 所述的變壓器選用新型節(jié)能型配電變壓器，單臺變壓器額定容量不宜大于1600kVA，外殼防護等級為IP20 ； 所述的中壓開關柜進線采用負荷開關柜，當單臺干式變壓器額定容量為SOOkVA及以下，變壓器回路宜采用負荷開關一熔斷器組合單元；當單臺干式變壓器額定容量為SOOkVA以上，變壓器回路選用帶繼電保護功能的斷路器； 所述的低壓開關柜采用GCK金屬封閉抽出式開關柜； 所述的充電機為 I)定義采用傳導式將交流電能轉換為直流電能，為電動汽車提供能源的裝置；2)構成電連接的功率單元、控制單元、計量單元、計費單元、充電接口、供電接口、通信接口、人機交互界面； 3)AC-DC :高頻開關電源模塊； 4)開關功能將交流電源變換為高品質的直流電源，應采用脈沖寬度調制方式原理；模塊應由全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器組成； 5)監(jiān)控功能高頻開關電源模塊內部具有監(jiān)控功能，顯示輸出電壓/電流值，當監(jiān)控單元故障或退出工作時，高頻開關電源模塊停止輸出電壓；正常工作時，模塊與直流充電機監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控單元的指令； 6)保護功能具有交流輸入過電壓保護、交流輸入欠電壓報警、交流輸入缺相告警、直流輸出過電壓保護、直流輸出過電流保護、限流及短路保護、模塊過熱保護及模塊故障報警功能；模塊具有報警和運行指示燈；異常信號上送到監(jiān)控單元； 7)限流限壓充電機應具有限壓限流特性、當模塊輸出電流小于其設置電流時，模塊工作在恒壓狀態(tài)；當模塊輸出電流大于其設置電流時，模塊工作在恒流狀態(tài)；具有恒流充電—恒壓充電一停止充電自動切換功能； 8)技術參數 輸出電壓范圍320 500V DC, 500 750V DC 輸入電壓 380V/220V 額定輸出電流 10A 20A 50A 100A 150A 200A 300A 功率因數大于0.9 諧波電流含有率2-25次諧波電流含有率〈30% 穩(wěn)流精度不大于±1% 穩(wěn)壓精度不大于±0. 5% 均流不平衡度不大于5% 紋波系數不大于0.5% 效率大于90% ； 所述的充電樁為 1)定義為電動汽車車載充電機提供交流電源的供電裝置； 2)構成由電連接的樁體、電氣模塊、計量單元、計費單元、充電接口、供電接口、通信接口、人機交互界面； 3)參數設置通過管理卡、紅外通訊或無線通訊等方式設置相關參數、可校準內部時鐘； 4)軟件升級具備軟件升級功能； 5)保護功能漏電保護裝置、過流保護裝置、防雷擊保護功能、帶負載可分合電路、具備防誤拔功能； 6)數據傳輸與存儲 傳輸一交流充電樁應預留數據傳輸接口，采集交流充電樁使用和收費信息數據以及交流充電樁故障數據； 存儲一交易數據以記錄形式保存在非易失性存儲器內，保留10000條記錄，安全存儲周期7天；7)技術參數額定工作電壓380/220V額定電流16A 32A計量方式三相四線制計量準確度等級不低于2. O級 電壓畸變率不超過額定值的10%電壓不對稱度不超過5%電壓波動范圍不大于額定電壓的±15%。
專利摘要本實用新型涉及各種電動汽車充電設施，包括站場以及布設在站場內的配電系統、監(jiān)控系統和建構筑物。本實用新型可規(guī)范和指導電動汽車充電設施的工程建設，加達規(guī)劃建設力度，統一設計和建設標準，有利于控制工程造價，降低運營成本，有利于推進公司集團化運作、精益化管理充電設施建設，具有巨大的經濟效益和社會效益。
文檔編號H02J7/00GK202840641SQ20122003944
公開日2013年3月27日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權日2012年2月8日
發(fā)明者湯壽泉, 閆國兵, 李雄剛, 藍曉東 申請人:廣東電網公司