一种充电桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种充电桩，包括充电桩包括供电输入接口、充电模块、开关控制模块、充电控制模块，所述供电输入接口用于接入供电电网；每个充电机可独立工作，根据电池所需的实际充电功率，选择充电机的个数，可以最大化的提高每个充电机的转化效率，从而降低能耗，且采用轮巡模式，在一定时间内，可以降低充电机的工作总时间，从而有效提升充电桩的有效运行时间，及提升了年平均故障率时间。

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩
本技术涉及智能充电
，尤其涉及一种充电桩以及充电方法。
技术介绍
随着能源紧缺、石油、煤炭等资源不可再生、城市环境污染日益严重，替代传统能源的新能源开发利用越来越被世界各国重视。2015年，工业和信息化部、发展改革委、科技部、公安部、交通运输部向国务院上报了《关于低速电动车管理有关问题的请示》，提出了“升级一批、规范一批、淘汰一批”的工作思路，国务院领导已批示同意。“升级一批”就是对于达到常规纯电动乘用车各项要求的低速电动车生产企业，支持其按照新建纯电动乘用车企业管理规定，升级为常规纯电动乘用车生产企业，引导低速电动车产业升级转型。2015年6月，发展改革委、工业和信息化部联合发布《新建纯电动乘用车企业管理规定》(第27号令)。纯电动汽车的动力补给是由充电桩装置完成的，国家标准、能源部及国家电网公司和南方电网公司都制定了相应的标准，从一般要求到通用要求，从充电接口规范到与BMS系统间的通信协议，已完成了全部标准的统一，但对充电桩可靠性指标要求偏低，NB/T33001-2010电动汽车非车载传导式充电机技术条件规定平均故障间隔时间(MTBF)应不小于8760h，国家电网2015年8月非车载整车直流充电机通用技术规范规定平均故障间隔时间(MTBF)应不小于17520h。数据显示无故障运行时间最小才2年。这样提升充电机的平均运行寿命就成了亟待解决的重要问题；充电桩的待机功耗规范规定不大于额定输出功率的0.15％，譬如60kW的充电桩允许待机功耗不大于90W，显然充电桩作为公共资源，在绿色环保的要求下，这个待机功耗还需要进一步降低。充电桩多采用多个充电机并联方式工作，功率均衡输出和单个充电机最大负荷轮充，能最大效率的提升转化效率和保证充电机的寿命。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是题解上述现有技术的不足，提供一种能耗低，使用寿命长的充电桩及其充电方法。为了解决上述技术问题，本技术的充电桩采用的技术方案是：包括供电输入接口、充电模块、充电控制模块，所述供电输入接口用于接入供电电网；所述充电模块给车用电池组充电；所述充电控制模块根据车载BMS系统控制充电模块的输出功率用于给电池组充电，还包括开关控制模块，所述开关控制模块包含若干组控制开关，所述充电模块包含数量与控制开关数量相对应的且并联设置的充电机，每个充电机与一个控制开关组成一个独立支路，控制开关根据充电控制模块的信号控制充电机的启闭。进一步的，所述充电控制模块还包括对充电机工作状态进行检测的检测单元，在充电机不全部开启时，根据检测结果对充电机进行轮休。从上述技术方案，可以看出本技术具有以下优点：每个充电机可独立工作，根据电池所需的实际充电功率，选择充电机的个数，可以最大化的提高每个充电机的转化效率，从而降低能耗，且采用轮巡模式，在一定时间内，可以降低充电机的工作总时间，从而有效提升充电桩的有效运行时间，及提升了年平均故障率时间。附图说明图1为本技术的原理图；图2为本技术的最大输出功率为15kw的充电机的输出效率与转化率的折线图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明。如图1所示，本技术的一种充电桩，包括供电输入接口300、充电模块100、开关控制模块200、充电控制模块400，所述供电输入接口300用于接入供电电网，为充电桩提供交流电源；充电模块100给车用电池组充电，其包含N个并联设置的充电机，分别计做为充电机110、充电机120、、、1N0；开关控制模块，也包含N个控制开关，分别计做为控制开关210、控制开关220、、、2N0，控制开关与充电机一一对应，每个控制开关独立控制一个充电机的启闭,如控制开关210单独控制充电机110，控制开关220单独控制充电机120。充电控制模块用于连接车载BMS系统，读取汽车所需的充电信息，如充电电压、充电电流和输入功率等，充电控制模块再根据充电信息控制开关控制模块200实现充电机的启闭。充电桩的最大输出功率一般都有行业标准，如现在市面常见的为60KW，其最大输出功率P0为60KW/N，因此可以通过调节充电机的数量调节PO的值。当充电桩无需充电时，充电控制模块400处于待机状态，关闭所有的控制开关，所有充电机处于断电状态，充电桩的整机功耗处于最低状态，达到降低整桩功耗的目的。当充电桩充电时，充电控制模块40根据BMS系统的反馈信息，获取汽车充电所需的实时充电功率P1，根据实时充电功率P1选择开启充电机的数量A，数量A的值为大于或者等于P1/P0的最小值。例如，充电桩最大输出功率60kW，配有4个最大输出功率15kW的充电机，当电池所需的实时充电功率为44KW，此时只需打开三个充电机，每个充电机的世纪输出功率为14.67KW，此时的充电机转化效率(转化效率＝实际输出效率/最大输出效率)为97.8％。而现有的充电机均为均充模式，四个充电机均需开启，每个充电机的实际输出功率为11kw，此时的转化效率为73.3％。充电机的转化效率越高，其能量损耗越小，充电机的输出效率越高(输出效率＝实际输出功率/实际输入功率)，例如单个额定功率分别为12、15、18、21kW充电机其输出效率与充电机转化效率的关系如下表所示。其中最大输出功率为15kw的充电机，其输出效率与转化率的关系如图2所示。综合考虑，当数量充电机的数量较多时，整个充电桩的制造成本也将增大，因此充电机的数量不宜过多，从图2可以看出，当充电机转化效率达到80％时，其能耗将趋于平稳，因此在整个充电过程中，对于任意的实时充电功率P1，只需满足P1/A的值大于0.8P1即可，充电机的数量N为满足上述条件时的最小整数。充电控制模块400记录每个充电机的工作总时间，当需要增加充电机开启数量的时候，优先开启未工作的充电机中工作总时间最少的充电机，当减少充电机开启数量的时候，优先关闭未工作的充电机中工作总时间最多的充电机。充电机的工作总时间占整个充电桩工作的总时间的占比数据如下表所示。充电机数量45678时间占比82％71％60％52％40％从上表可以看出，当采用轮巡模式，在一定时间内，可以降低充电机的工作总时间，从而有效提升充电桩的有效运行时间，及提升了年平均故障率时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电桩，包括供电输入接口、充电模块、充电控制模块，所述供电输入接口用于接入供电电网；所述充电模块给车用电池组充电；所述充电控制模块根据车载BMS系统控制充电模块的输出功率用于给电池组充电，其特征在于：还包括开关控制模块，所述开关控制模块包含若干组控制开关，所述充电模块包含数量与控制开关数量相对应的且并联设置的充电机，每个充电机与一个控制开关组成一个独立支路，控制开关根据充电控制模块的信号控制充电机的启闭。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩，包括供电输入接口、充电模块、充电控制模块，所述供电输入接口用于接入供电电网；所述充电模块给车用电池组充电；所述充电控制模块根据车载BMS系统控制充电模块的输出功率用于给电池组充电，其特征在于：还包括开关控制模块，所述开关控制模块包含若干组控制开关，所述充电模块包含数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国富，闫书芳，张晓东，顾舜孝，舒孝国，杨余华，吴月，
申请(专利权)人：江阴长仪集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32