电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩制造技术

电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，无需任何储能逆变装置及外围设备，在有阳光条件下，直接实现电动汽车快速充电功能，并能够在不增加光伏发电投资条件下将光伏发电站改装为并网电站+集中式电动汽车充电站，特别适合于将边远无电区公路边的光伏电站改造成电动汽车充电站，从而解决电动汽车充电难，特别是远距离行驶充电难的问题，其特征在于，包括充电枪，所述充电枪通过直流计量电表连接DC/DC充电模块，所述DC/DC充电模块通过控制平衡模块连接太阳电池组件，所述DC/DC充电模块连接充电监控单元，所述充电监控单元连接所述充电枪，所述充电监控单元分别连接显示屏和刷卡机，所述控制平衡模块连接控制辅助电源，所述控制辅助电源连接所述充电枪。

Full DC charging pile directly supplied by solar cell for electric vehicle

The full DC charging pile, which is directly supplied by the solar battery for electric vehicles, does not need any energy storage inverter and peripheral equipment. Under the conditions of sunlight, it can directly implement the fast charging function of the electric vehicle, and can convert the photovoltaic power station into a grid connected power station + centralized electric vehicle charging station without increasing the investment conditions of the photovoltaic power generation. It is especially suitable for converting the photovoltaic power station on the edge of the remote non electric area to the electric vehicle charging station, so as to solve the problem that the electric vehicle is difficult to charge, especially the long distance charging difficult problem. The characteristic lies in the charge gun, which connects the DC/DC charging module through the DC meter, and the DC/DC charging module. The DC/DC charging module connects with the charging gun. The charging monitoring unit connects the display screen and the card machine respectively. The control balance module is connected to the auxiliary power source. The control auxiliary power supply is connected by the control balance module. Electric gun.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩
本专利技术涉及电动汽车充电桩技术，特别是一种电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，太阳能直接供电是指整个充电系统电力全部来自太阳能电池板的直流电源，所述全直流充电桩是指将来自太阳能直流电直接进入充电桩，通过控制平衡模块的智能调节，向电动汽车电池组快速充电。本专利技术全直流充电桩与太阳电池组合的整个充电系统无需任何储能电池组、逆变器及外围辅助设备。本专利技术能够在不增加光伏发电投资条件下，将大型地面光伏发电站改装为并网电站+集中式电动汽车充电站；特别适合于将边远无电区公路边的光伏电站改造成电动汽车充电站，从而解决电动汽车充电难，特别是远距离行驶充电难的问题。
技术介绍
充电桩是电动汽车充电的关键设备。电动汽车电池组是直流负载，无论何种充电方式，最后充电电源都要转换成直流才能充电。不同的电动汽车所需求的充电电压不同。一般纯电动小客车充电电压在DC310—350V左右，大型纯电动物流车在DC450—550V左右。充电速度取决于充电电流的大小。国内一般电网供电的快充桩功率为60KW-200KW。通常将AC380V工业电源进行整流、升压、滤波等环节转为直流电后为电动汽车汽车充电。由于快充桩功率太大，普通办公区、工业区、高速公路服务区变压器容量无太大余量，安装1～2台快充桩就会引起配电室掉闸及电压波动。在现有建筑群推广大功率充电桩几乎是不可能的，因为即使有条件安装，也需要增容变压器，改造原有线路，通过地埋高压电缆将AC380V电源从配电室引入停车位。这种方式需经电力部门审批后才能施工，耗资耗时，间接费用是充电桩费用4～5倍。事实上，这是充电桩推广中最难的环节。本专利技术人发现，国内光伏电动汽车充电站通常采用光伏发电+储能+充电结合方式。将太阳能直流电存储在蓄电池内，再由逆变器(DC/AC)将储能电池直流电转换成交流电AC380V，再通过普通充电机进行整流AC转DC。不但转换环节多，效率低，其储能部分成本占整个系统的65％以上，每3年更换蓄电池一次。因离网型逆变器功率(国内最大300KW)有限，交流供电的传统充电机启动电流为额定电流的1.5倍～2倍，所以配置的普通充电机也不可能功率太大。本专利技术人认为，如果将专门设计的光伏电池板的控制平衡模块引入充电桩，使得太阳电池随时变化的电压及电流平稳输入到多组并联的DC/DC充电模块，根据太阳电池板的实时功率，再智能逐一分配到每个DC/DC充电模块再直接供电给充电桩，实现无储能、无逆变的即时光电转换快速充电，在满足快速充电功能的同时，极大地降低新建电动汽车充电站的投资成本，从而有利于结合现有光伏电站应用并增加充电功能，为今后利用绿色能源充电开创一条新的途径。有鉴于此，本专利技术人完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，太阳能直接供电是指整个充电系统电力全部来自太阳能电池板的直流电源，所述全直流充电桩是指将来自太阳能直流电直接进入充电桩，通过控制平衡模块的智能调节，向电动汽车电池组快速充电。本专利技术全直流充电桩与太阳电池组合的整个充电系统无需任何储能电池、逆变器及外围辅助设备。本专利技术能够在不增加光伏发电投资条件下将现有光伏发电站改装为并网电站+集中式电动汽车充电站，特别适合于将边远无电区公路边的光伏电站改造成电动汽车充电站，从而解决电动汽车充电难，特别是远距离行驶充电难的问题。本专利技术的技术方案如下：电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，包括充电枪，所述充电枪通过直流计量电表连接DC/DC充电模块，所述DC/DC充电模块通过控制平衡模块连接太阳电池组件，所述DC/DC充电模块连接充电监控单元，所述充电监控单元连接所述充电枪，所述充电监控单元分别连接显示屏和刷卡机，所述控制平衡模块连接控制辅助电源，所述控制辅助电源连接所述充电枪。所述控制平衡模块包括电流平衡接口，所述电流平衡接口的输出端连接所述DC/DC充电模块，所述电流平衡接口的输入端连接充电控制电路，所述充电控制电路分别连接MCU主控制单元和电流/电压检测装置，所述电流/电压检测装置分别连接电压电流配置模块和所述MCU主控制单元，所述电压电流配置模块用于配置不同的太阳电池阵列以满足实际充电所需的电压电流要求，所述电压电流配置模块通过防反控制装置连接太阳电池组件或光伏电站汇流箱直流输出侧端子，所述电压电流配置模块连接所述MCU主控制单元。所述控制平衡模块中设置有防雷保护模块，所述防雷保护模块通过防反控制装置连接太阳电池组件或光伏电站汇流箱端子。所述刷卡机上或所述显示屏上设置有微信支付码或支付宝支付码，所述充电枪为9孔标准快充枪，所述充电监控单元通过CAN总线连接所述充电枪。所述充电监控单元通过CAN总线连接所述充电枪，所述充电枪连接待充电的电动汽车，所述充电监控单元通过CAN总线和所述电动汽车的电池管理单元连接并达成握手协议后启动充电。所述DC/DC充电模块包括高频开关电源模块，并采用多台电源模块并联冗余备份运行，所述DC/DC充电模块的输入电压范围为DC200～700V，输出电压电压范围为DC200～700V。所述太阳电池组件包括晶体硅电池板和/或薄膜太阳电池，通过电池串并联方式达到充电桩的电压与电流要求。所述显示屏显示人机交互界面，所述人机交互界面具有自动充电按钮、人工充电按钮和被充电电池荷电状态在线显示栏，所述人工充电按钮连接人工设置对话框，所述人工设置对话框包括充电电压栏、充电电流栏和充电金额栏。所述控制辅助电源具有一路输入电压端和双路输出电压端，所述一路输入电压端输入来自太阳电池板电压DC300V～600V，所述双路输出电压端输出DC12V和DC24V。所述控制平衡模块内具有系统电源，所述系统电源具有DC24V/12V/5V三路输出，所述系统电源分别连接系统电源接口和所述MCU主控制单元。本专利技术的技术效果如下：本专利技术电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，通过将控制平衡模块引入充电桩，使得太阳电池直接供电给充电桩，实现无储能、无逆变的即时光电转换，则能够在满足快速充电功能的同时，极大地降低新建电动汽车充电站的投资成本，从而有利于结合现有光伏电站应用，为今后利用绿色能源充电开创一条新的途径。本专利技术全直流充电桩无需任何储能逆变及外围设备，在有阳光的条件下，直接实现电动汽车快速充电功能。所述的全直流充电桩指运行模式为直流输入与直流输出，并不只限于太阳电池板的直流输入，也适用于来自储能电池组的直流输入。全直流充电桩外形可以是立式或卧式结构，也可与储能系统一体化设计。本专利技术能够不借助任何储能逆变装置和辅助设施，只通过串并联现有规格的太阳电池板，组成合适的充电电压与电流。充电桩的输入电压DC200V～700V由多只280W太阳电池板(单只额定电压：31.8V，额定电流：8.8A)串联组成，充电电流由多组太阳电池板并联数量决定，再直接通过全直流快充桩为电动汽车快速充电，最大充电电流可达200A以上(23组并联)，单车充电时间为0.5～1小时。本专利技术的特点如下：1、无任何储能逆变装置，接入太阳电池板即可实现对电动汽车快充模式。2、全直流输入/输出，一体化设计。输出电压范围宽(DC200V—DC700V)，可满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，包括充电枪，所述充电枪通过直流计量电表连接DC/DC充电模块，所述DC/DC充电模块通过控制平衡模块连接太阳电池组件，所述DC/DC充电模块连接充电监控单元，所述充电监控单元连接所述充电枪，所述充电监控单元分别连接显示屏和刷卡机，所述控制平衡模块连接控制辅助电源，所述控制辅助电源连接所述充电枪。

【技术特征摘要】
1.电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，包括充电枪，所述充电枪通过直流计量电表连接DC/DC充电模块，所述DC/DC充电模块通过控制平衡模块连接太阳电池组件，所述DC/DC充电模块连接充电监控单元，所述充电监控单元连接所述充电枪，所述充电监控单元分别连接显示屏和刷卡机，所述控制平衡模块连接控制辅助电源，所述控制辅助电源连接所述充电枪。2.根据权利要求1所述的电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，所述控制平衡模块包括电流平衡接口，所述电流平衡接口的输出端连接所述DC/DC充电模块，所述电流平衡接口的输入端连接充电控制电路，所述充电控制电路分别连接MCU主控制单元和电流/电压检测装置，所述电流/电压检测装置分别连接电压电流配置模块和所述MCU主控制单元，所述电压电流配置模块用于配置不同的太阳电池阵列以满足实际充电所需的电压电流要求，所述电压电流配置模块通过防反控制装置连接太阳电池组件或光伏电站汇流箱直流侧输出端子，所述电压电流配置模块连接所述MCU主控制单元。3.根据权利要求2所述的电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，所述控制平衡模块中设置有防雷保护模块，所述防雷保护模块通过防反控制装置连接太阳电池组件或光伏电站汇流箱直流侧输出端子。4.根据权利要求1所述的电动汽车用太阳电池直接供电的全直流充电桩，其特征在于，所述刷卡机上或所述显示屏上设置有微信支付码或支付宝支付码，所述充电枪为9孔标准快充枪，所述充电监控单元通过CAN总线连接所述充电枪。5.根据权利要求1所述的电动汽车用太阳电池直接供电的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国华，
申请(专利权)人：北京新科聚能光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11