一种采用直流环路的电动汽车充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种采用直流环路的电动汽车充电系统，包括将一个以上独立设置的充电单元采用直流环路的连接方式组成的一个直流环路充电系统，一个或者一个以上的充电单元安装于一个或者一个以上的柜体中，一个充电单元，包括交流输入部分、充电模块组、直流输出部分、控制单元、通信总线以及充电单元柜体。本发明专利技术可以从与其连接的其它系统中取得充电功率，这样所连接在一起的单独的充电单元构成一个直流环路充电系统，充电模块得以充分利用，同时由于充电模块分散在不同的单独充电系统中，散热问题被分散解决；更为重要的是，每一个单独的充电系统都可以标准化，作为一个单独的模块构建所需要的充电系统，避免定制所带来的问题。

Electric vehicle charging system adopting DC loop

The invention discloses a charging system for electric vehicles using the DC loop, including a DC loop charging unit more than one independent connected by DC loop composed of the charging system, a charging unit or more than one installed in one or more of the cabinet, a charge unit, including AC input part, charging module, DC output part, control unit, communication bus and charging unit cabinet. The invention can achieve charging power from other systems connected, so are connected to form a loop DC charging system in separate charging unit together, charging module can be fully utilized, and because the charging module is dispersed in a separate charge in different systems, to solve the heat problem is dispersed; more importantly, each a separate charging system can be standardized, as the construction of the charging system needs a separate module to avoid the problems caused by the custom.

【技术实现步骤摘要】
一种采用直流环路的电动汽车充电系统
本专利技术涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种采用直流环路的电动汽车充电系统。
技术介绍
对于电动汽车的充电系统，大多数厂家都是采用独立的系统，一般是在一个充电桩内，设置一个或两个充电枪。单独的充电桩之间没有功率回路的联系。这种形式的充电桩有分体的形式，将充电模块与其它部分分离；也有一体的形式，充电模块与其它部分集中在一个柜体内。采用多个这种单个独立的充电系统构成的充电站，最显著的问题是充电模块不能充分利用。典型的情况是，当需要充电的功率大于单独系统的最大功率时，尽管其它充电桩没有占用，其充电模块也无法利用。这个问题的另一方面是，为提供足够的充电功率，每个单独系统的充电模块的配置都要足够大，导致总投入增加。其次是在构成大功率系统时，难于解决在户外环境下充电模块散热问题。充电系统太大时，充电模块的发热太大，为解决散热问题，往往需要增大机柜体积，增加排风等散热装置的投入。为充分利用充电模块，也有个别厂家尝试不同的方式。其中最为常见的一种是将一定数量的充电模块集中起来，根据每一个与其连接的充电终端的要求进行功率分配。这就是所谓的“充电堆”或“柔性充电”的方式。这个方式能够解决充电模块的充分利用问题，但是又带来新问题。首先是热问题。这种方式集中的模块数量比单独系统的更多，充电模块发热的问题更加突出，因此安装充电模块的柜体更大，排风等散热投入更大。这就要求更大的占地面积才能实施。其次是无法标准化问题。每一个充电站的需求都有差异，充电终端的数量和充电功率配置都不同，充电系统都需要重新定制。定制设备的成本较高，软硬件设计难度大，每次充电系统都难以充分验证，存在系统可靠性风险。再有，这种方法在充电模块与充电终端之间，需要一个切换阵列，切换阵列的逻辑复杂，切换器件较多，也存在可靠性风险。“充电堆”或者“柔性充电”的方式，或者其它的充电模块的连接方式，都面临一个问题，一组或一个充电模块，可以接受来自多个充电接口的控制单元的控制，每一个控制单元，要求可以控制在其选择范围内的任何一个或者一组充电模块。目前大多厂家解决这个通信组合问题，都是采用物理断开和闭合的方式，例如，一组充电模块要与某一个控制单元的通信，就把这组充电模块的通信总线通过继电器与该控制单元的总线接通，这种投切的方式最大的问题是不可靠，因为通信信号是微弱的电子信号，物理闭合点的电阻往往因种种随机原因过大而将其阻断。
技术实现思路
本专利技术采用直流环路的连接方式，把多个独立的充电系统连接起来，使任何一个单独系统，都可以从与其连接的其它充电单元中取得充电功率，相互连接的充电单元构成一个直流环路充电系统，充电模块得以充分利用。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：包括将一个以上独立的充电单元采用直流环路连接方式组成的一个直流环路充电系统，一个或者一个以上的充电单元安装于一个或者一个以上的柜体中，所述的充电单元，包括交流输入单元A、充电模块或充电模块组B、直流配电单元C、控制单元D、通信总线E以及充电单元所在的柜体F。作为优选的技术方案，交流输入单元A，将输入的交流电源分配给充电模块或模块组B，以及其它用电装置；交流输入单元A分配交流电源的电路设有保护、测量装置。作为优选的技术方案，充电模块或充电模块组B，将交流电源变换为直流电源，充电模块的变换参数受控制单元D控制，一个充电单元包含若干个所述的充电模块或充电模块组B，所述充电模块组由若干个充电模块组成，同一组的充电模块在通信协议内有一个共同的地址段，以便于其它装置在通信中对其的识别。作为优选的技术方案，所述直流配电单元C，将充电模块或充电模块组B输出的直流电分配到充电枪，所述的直流分配电路，设有保护、测量和控制装置，直流电分配到的充电枪；所述直流配电单元C，含有直流环路的第1连接点A和第2连接点B，以及可分合装置C、D，用于将本充电单元与组成充电系统的其它充电单元连接成为直流环路。作为优选的技术方案，所述的控制单元D，包含人机互操作装置、主控板、绝缘检测装置、通信装置，控制单元D的主控板从人机互操作装置以及通过通信装置从上位机取得信息，与绝缘检测装置、交流输入单元A和直流配电单元C的智能装置通信，与充电单元的交流输入单元A和已经与电动汽车相连接的直流配电单元C的检测装置连接进行采样，根据通信和采样取得的信息，进行信息处理，输出控制信号，控制交流输入单元A和直流配电单元C的可控制装置，完成与电动汽车的导引过程。作为优选的技术方案，所述的人机互操作装置，包括读卡器、电子操作屏等。所述电子操作屏，作为优选的技术方案，采用触摸屏，既可以输入信息，也可以通过显示输出信息。作为优选的技术方案，所述的绝缘检测装置，用于直流配电单元C的正负极母线对地的绝缘检测，所述的通信装置用于控制单元与上位机的通信。作为优选的技术方案，所述的可控制装置，包括交流接触器和直流接触器、继电器。作为优选的技术方案，所述的通信总线E，用于直流环路充电系统内智能单元的通信。作为优选的技术方案，所述的充电单元所在的柜体F，用于安装构成充电单元的所有装置。作为优选的技术方案，所述直流环路连接方式，是在充电单元的直流配电单元C内，在充电模块或充电模块组B输出与充电枪之间的正负电路上，都分别设有第一连接点A和第二连接点B,作为直流环路连接的公共连接点；公共连接点设在模块或模块组B输出与直流配电单元C内的充电单元的电流检测装置之间，所述电流检测装置可检测流出充电单元的总电流，包括从其它充电单元经过直流环路送来的电流，所述的电流检测装置，包括分流器或霍尔传感器。作为优选的技术方案，所述的电动汽车充电系统包含一个1到N个充电单元；直流环路的连接方式，采用第1充电单元的第一连接点A1连接所述充电单元的可分合装置C1的第1连接点T1，可分合装置C1的第2连接点T2与第2充电单元的可分合装置D1的第1连接点T1相连,所述分合装置D1的第2连接点T2与第2充电单元的第2连接点B2相连，第2连接单元的第1连接点A2与所述充电单元的可分合装置C2的第1连接点T1相连，所述的可分合装置C2的第2连接点T2与下一个充电单元的第2连接点B相连，如此循环，直到第N充电单元；第N充电单元的第2连接点BN与第N-1充电单元的可分合装置C(N-1)的第2连接点T2连接，第N单元的第1连接点AN与所述的充电单元的可分合装置CN的第1连接点T1相连，所述的可分合装置CN的第2连接点T2与第1充电单元的第2连接点B1相连，从第1充电单元到第N充电单元的第1连接点、第2连接点、可分合装置C的首尾相连所构成的电路为直流环路。作为优选的技术方案，所述的第N个充电单元，N的最小数量为3。作为优选的技术方案，所述所述的可分合装置C，具有两个连接端子T1和T2，在两个连接端子之间，是一个可以闭合和断开的触点，其闭合或断开受控制单元D的控制，接触器可用作所述的可分合装置；所述的第1连接点A和第2连接点B，既是指充电单元直流正极母线上的连接点，也指负极母线的连接点，所述的可分合装置C，既在正极母线上连接，也在负极母线上连接。作为优选的技术方案，所述的电动汽车充电系统包含若干个充电单元，从第1个到第N个；所述的直流环路的连接方式采用第1充电单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：包括将一个以上独立的充电单元采用直流环路连接方式组成的一个直流环路充电系统，一个或者一个以上的充电单元安装于一个或者一个以上的柜体中，所述的充电单元，包括交流输入单元A、充电模块或充电模块组B、直流配电单元C、控制单元D、通信总线E以及充电单元所在的柜体F。

【技术特征摘要】
1.一种采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：包括将一个以上独立的充电单元采用直流环路连接方式组成的一个直流环路充电系统，一个或者一个以上的充电单元安装于一个或者一个以上的柜体中，所述的充电单元，包括交流输入单元A、充电模块或充电模块组B、直流配电单元C、控制单元D、通信总线E以及充电单元所在的柜体F。2.如权利要求1所述的采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：所述的控制单元D，包含人机交互操作装置、主控板、绝缘检测装置、通信装置，控制单元D的主控板从人机互操作装置以及通过通信装置从上位机取得信息，与绝缘检测装置、交流输入单元A和直流配电单元C的智能装置通信，与充电单元的交流输入单元A和已经与电动汽车相连接的直流配电单元C的检测装置连接进行采样，根据通信和采样取得的信息，进行信息处理，输出控制信号，控制交流输入单元A和直流配电单元C的可控制装置，完成与电动汽车的导引过程。3.如权利要求2所述的采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：所述的人机交互操作装置，包括读卡器、电子操作屏，所述电子操作屏，采用触摸屏，既可以输入信息，也可以通过显示输出信息。4.如权利要求2所述的采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：所述的可控制装置包括交流接触器和直流接触器、继电器。5.如权利要求1所述的采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：所述的充电单元所在的柜体F，用于安装构成充电单元的所有装置。6.如权利要求1所述的直流环路电动汽车充电系统，其特征在于：所述直流环路连接方式，是在充电单元的直流配电单元C内，在充电模块或充电模块组B输出与充电枪之间的正负电路上，都分别设有第一连接点A和第二连接点B,作为直流环路连接的公共连接点；公共连接点设在模块或模块组B输出与直流配电单元C内的充电单元的电流检测装置之间，所述电流检测装置可检测流出充电单元的总电流，包括从其它充电单元经过直流环路送来的电流，所述的电流检测装置，包括分流器或霍尔传感器。7.如权利要求1所述的直流环路电动汽车充电系统,其特征在于：所述的电动汽车充电系统包含一个1到N个充电单元；直流环路的连接方式，采用第1充电单元的第一连接点A1连接所述充电单元的可分合装置C1的第1连接点T1，可分合装置C1的第2连接点T2与第2充电单元的可分合装置D1的第1连接点T1相连,所述分合装置D1的第2连接点T2与第2充电单元的第2连接点B2相连，第2连接单元的第1连接点A2与所述充电单元的可分合装置C2的第1连接点T1相连，所述的可分合装置C2的第2连接点T2与下一个充电单元的第2连接点B相连，如此循环，直到第N充电单元；第N充电单元的第2连接点BN与第N-1充电单元的可分合装置C(N-1)的第2连接点T2连接，第N单元的第1连接点AN与所述的充电单元的可分合装置CN的第1连接点T1相连，所述的可分合装置CN的第2连接点T2与第1充电单元的第2连接点B1相连，从第1充电单元到第N充电单元的第1连接点、第2连接点、可分合装置C的首尾相连所构成的电路为直流环路。8.如权利要求7所述的直流环路电动汽车充电系统,其特征在于：所述的第N个充电单元，N的最小数量为3。9.如权利要求7所述的直流环路电动汽车充电系统,其特征在于：所述所述的可分合装置C，具有两个连接端子T1和T2，在两个连接端子之间，是一个可以闭合和断开的触点，其闭合或断开受控制单元D的控制，接触器可用作所述的可分合装置；所述的第1连接点A和第2连接点B，既是指充电单元直流正极母线上的连接点，也指负极母线的连接点，所述的可分合装置C，既在正极母线上连接，也在负极母线上连接。10.如权利要求1所述的直流环路电动汽车充电系统,其特征在于：所述的电动汽车充电系统包含若干个充电单元，从第1个到第N个；所述的直流环路的连接方式采用第1充电单元的第一连接点A1连接所述充电单元的可分合装置C1的第1连接点T1，所述可分合装置C1的第2连接点T2与第2充电单元的可分合装置D2的第1连接点T1相连，所述的分合装置D2的第2连接点T2，与第2充电单元的第2连接点B2相连；第2充电单元的第1连接点A2与所述充电单元的可分合装置C2的第1连接点T1相连，所述的可分合装置C2的第2连接点T2与下一个充电单元的可分合装置D的第1连接点T1相连，所述的可分合装置D的第2连接点T2与所述的充电单元第2连接点B相连；如此循环，直到第N充电单元；第N充电单元的第2连接点B与第N充电单元的可分合装置DN的第2连接点T2相连，所述的可分合装置DN的第1连接点T1，与第N-1充电单元的可分合装置C(N-1)的第2连接点T2连接，第N单元的第1连接点AN与所述的充电单元的可分合装置CN的第1连接点T1相连，所述的可分合装置CN的第2连接点T2与第1充电单元的可合分装置D1的第1连接点T1相连，所述的可合分装置D1的第2连接点T2，与第1充电单元的第2连接点B1相连，所述从第1充电单元到第N充电单元的第1连接点、第2连接点、可分合装置C、可分合装置D的首尾相连所构成的电路就是直流环路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王渭渭，谢国辉，
申请(专利权)人：深圳英飞源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44