[发明专利]一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法。

背景技术

石油、煤炭等传统能源危机不断加深，大气环境不断地恶化，节能和减排已经成为未来汽车技术发展的主攻方向。磷酸铁锂、改性锰酸锂等锂离子电池技术的不断突破，为电动汽车的普及开拓的广阔的前景。随之而来的充电设施建设就显得尤为重要，而充电设施的建设又需要良好的运营模式作为支撑。

充电站配备小型储能站在夜间电网谷值期储能，电网峰值期耗能的运营方案，能实现“削峰填谷”享受优惠电价政策，降低电网负担，创造了良好的经济效益和社会效益。在电网峰值期快速消耗储能站电能，且让电动车在较短的时间内获得足够的电能，大功率直流充电桩必不可少。但是，单桩大功率充电桩在夜间电网谷值期可短时间充满电动车，又造成充电桩夜间利用率低下的问题。

就目前市场上的直流充电设施而言：

中国专利CN 103904737 A提出了一种一桩两充的充电方案，这种方案只能实现单枪输出，在其中一枪工作的情况下，另一枪无法工作；

两充且电能智能负荷分配的电动汽车直流充电桩是对上一种充电方案的完善和补充，可以实现双枪同时工作。但是这种方案在功率扩容时需要大量的直流接触器来实现，成本较高，柜体占地面积较大；扩容后也只能实现双枪输出，单枪平均功率较大，同样造成充电桩夜间利用率低下的问题。由此可见，这种充电桩在充电站建设方面，具有一定的局限性。

所以，现在市场上急需一种单桩功率小、占地面积小、可并机工作且电能智能负荷分配、功率扩展易实现成本低、充电组合方式灵活、综合成本较低、充电模块利用率高的分体式直流充电桩。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法，本发明单桩功率小、占地面积小、可并机工作且电能智能负荷分配、功率扩展易实现成本低、充电组合方式灵活、综合成本较低、充电模块利用率高，能较为完美的解决当前技术难题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动汽车分体式直流充电桩，包括充电桩本体、控制系统和充电机屏体，其中，所述充电机屏体连接交流端，充电桩本体连接充电机屏体，控制系统控制充电机屏体和充电桩本体的关断；

所述交流端，包括交流进线总开关、避雷器、交流排，其中交流进线总开关和避雷器并联于交流排上；

所述充电机屏体，包括并机接触器、充电模块、汇流排和TC接线端子，所述汇流排与交流排通过充电模块连接，TC接线端子的一端连接汇流排，另一端连接充电桩本体；所述汇流排上连接有并机接触器，且并机接触器设置于汇流排外侧；

所述充电桩本体，包括TC接线端子、熔断器、分流器和直流充电枪，其中，所述TC接线端子的一端和充电机屏体内的TC接线端子连接，另一端通过分流器和熔断器连接输出接触器，输出接触器连接直流充电枪；

所述控制系统，包括总控模块、前置采集控制模块和后置采集控制模块，前置采集控制模块和后置采集控制模块连接总控模块，总控模块还连接有充电机屏体内的充电模块。

所述总控模块与管理中心通信。

所述汇流排连接有泄放继电器，泄放继电器连接泄放电阻，用于控制泄放掉充电模块的电容电压。

所述总控模块连接有显示屏、读卡器，所述显示屏与总控模块通过并口通讯，读卡器与总控模块通过RS232串口通讯。

所述后置采集模块通过RS485连接有直流电能表。

所述后置采集模块对并机接触器的闭合关断进行控制。

一种电动汽车分体式直流充电桩系统，包括多个如上所述的分体式直流充电桩，所述分体式直流充电桩并联于交流端，且每个分体式直流充电桩的充电机屏体内充电模块通过并机接触器将汇流排依次相连，形成环路，各个分体式直流充电桩的总控模块、前置采集模块和后置采集模块通过CAN总线连接，后置采集模块通过控制并机接触器的关断闭合实现电能智能负荷分配，分体式直流充电桩的充电模块与对应直流充电桩总控模块通过CAN总线通讯，分体式直流充电桩的充电模块通过并接中间继电器常开触点，与相邻分体式直流充电桩的充电模块连接，形成CAN通讯环路，每个分体式直流充电桩的充电模块在响应功率调配时通过中间继电器与需要功率调配的充直流充电桩的总控模块接通，由其集中控制。

所述总控模块包括三路CAN总线，第一路CAN总线负责总控模块间通讯及本机前置、后置采集控制模块通讯，第二路负责分组的充电模块通讯，第三路负责电动汽车BMS通讯。