一種電動汽車一體化直流充電機及系統(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一體化直流充電機及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、煤炭等傳統(tǒng)能源危機不斷加深，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，大功率直流充電機必不可少。但是，單機大功率充電機在夜間電網(wǎng)谷值期可短時間充滿電動車，又造成充電機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機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，同樣造成充電機夜間利用率低下的問題。由此可見，這種充電機在充電站建設(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機功率小、占地面積小、可并機工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴展易實現(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一體化直流充電機。
【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一體化直流充電機，本裝置單機功率小、占地面積小、可并機工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴展易實現(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]一種電動汽車一體化直流充電機，包括充電機柜體、一次主回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述一次主回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)置于充電機柜體內(nèi)；
[0011]所述一次主回路系統(tǒng)，包括斷路器、避雷器、交流排、充電模塊、匯流排、分流器、熔斷器、輸出接觸器、直流充電槍和并機接觸器，其中，斷路器和避雷器并聯(lián)于交流排上，交流排與匯流排通過充電模塊連接，并機接觸器連接在匯流排上，且設(shè)置于其外側(cè)，匯流排外側(cè)連接有分流器，分流器連接熔斷器，熔斷器通過輸出接觸器連接直流充電槍；
[0012]所述控制系統(tǒng)對并機接觸器的閉合關(guān)斷進行控制。
[0013]所述控制系統(tǒng)，包括總控模塊、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，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，總控模塊于一體化充電機的總控模塊通信，總控模塊還連接有充電模塊。
[0014]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。
[0015]所述后置采集模塊通過RS485連接有直流電能表。
[0016]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。
[0017]—種電動汽車一體化直流充電機系統(tǒng)，包括多個一體化直流充電機，所述一體化直流充電機通過并機接觸器匯流排依次相連，形成環(huán)路，各個一體化直流充電機的控制系統(tǒng)通過CAN總線連接，控制系統(tǒng)通過控制并機接觸器的關(guān)斷閉合實現(xiàn)電能智能負(fù)荷分配，充電模塊與本機總控模塊通過CAN總線通訊，充電模塊通過并接中間繼電器常開觸點，與相鄰的一體化直流充電機的充電模塊連接，形成CAN通訊環(huán)路，每個充電模塊在響應(yīng)功率調(diào)配時通過中間繼電器與需要功率調(diào)配的充電機的總控模塊接通，由其集中控制。
[0018]所述總控模塊包括三路CAN總線，第一路CAN總線負(fù)責(zé)一體化直流充電機間通訊及本機前置、后置采集控制模塊通訊，第二路負(fù)責(zé)充電模塊通訊，第三路負(fù)責(zé)電動汽車BMS通訊。
[0019]所述總控模塊連接一體化充電機的總控模塊，實時監(jiān)控一體化直流充電機工作狀態(tài)并上傳業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
[0020]所述多個一體化直流充電機互聯(lián)通訊，各單機總控模塊采用實時廣播本機忙閑及故障狀態(tài)的方式工作；多個一體化直流充電機中的任一單機總控，可以搶占總線控制權(quán)，向組內(nèi)其他處于閑置狀態(tài)單機進行功率調(diào)配。
[0021]所述一體化充電機的總控模塊根據(jù)BMS對充電電流的需求和各一體化直流充電機的狀態(tài)，響應(yīng)BMS的負(fù)荷需求，控制并機接觸器和充電模塊連接中間繼電器，進行功率調(diào)配。
[0022]本實用新型的有益效果為:
[0023](I)單機功率小、占地面積小、可組內(nèi)并機工作且電能智能負(fù)荷分配、功率擴展易實現(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；
[0024](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；
[0025](3)單機功率、并機組內(nèi)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】
[0026]圖1為本實用新型小組并機互聯(lián)示意圖；
[0027]圖2為本實用新型充電機一次系統(tǒng)圖；
[0028]圖3為本實用新型控制系統(tǒng)并機通訊示意圖；
[0029]圖4為本實用新型控制系統(tǒng)單機內(nèi)部通訊示意圖。【具體實施方式】:
[0030]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0031]如圖1和圖2所不，一種電動汽車一體化直流充電機，包括充電機柜體、一次主回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述一次主回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)置于充電機柜體內(nèi)；
[0032]一次主回路系統(tǒng)，包括斷路器、避雷器、交流排、充電模塊、匯流排、分流器、熔斷器、輸出接觸器、直流充電槍和并機接觸器，其中，斷路器和避雷器并聯(lián)于交流排上，交流排與匯流排通過充電模塊連接，并機接觸器連接在匯流排上，且設(shè)置于其外側(cè)，匯流排外側(cè)連接有分流器，分流器連接熔斷器，熔斷器通過輸出接觸器連接直流充電槍；
[0033]控制系統(tǒng)對并機接觸器的閉合關(guān)斷進行控制。
[0034]控制系統(tǒng)，包括總控模塊、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，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，總控模塊于一體化充電機的總控模塊通信，總控模塊還連接有充電模塊。
[0035]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。
[0036]后置采集模塊通過RS485連接有直流電能表。
[0037]—種電動汽車一體化直流充電機系統(tǒng)，包括多個一體化直流充電機，所述一體化直流充電機通過并機接觸器匯流排依次相連，形成環(huán)路，各個一體化直流充電機的控制系統(tǒng)通過CAN總線連接，控制系統(tǒng)通過控制并機接觸器的關(guān)斷閉合實現(xiàn)電能智能負(fù)荷分配，充電模塊與本機總控模塊通過CAN總線通訊，充電模塊通過并接中間繼電器常開觸點，與相鄰的一體化直流充電機的充電模塊連接，形成CAN通訊環(huán)路，每個充電模塊在響應(yīng)功率調(diào)配時通過中間繼電器與需要功率調(diào)配的充電機的總控模塊接通，由其集中控制。
[0038]總控模塊包括三路CAN總線，第一路CAN總線負(fù)責(zé)一體化直流充電機間通訊及本機前置、后置采集控制模塊通訊，第二路負(fù)責(zé)充電模塊通訊，第三路負(fù)責(zé)電動汽車BMS通訊。
[0039]總控模塊連接一體化充電機的總控模塊，實時監(jiān)控一體化直流充電機工作狀態(tài)并上傳業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
[0040]多個一體化直流充電機互聯(lián)通訊，各單機總控模塊采用實時廣播本機忙閑及故障狀態(tài)的方式工作；多個一體化直流充電機中的任一單機總控，可以搶占總線控制權(quán)，向組內(nèi)其他處于閑