一种基于直流母线的集散式充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电源充电技术领域，特别涉及一种基于直流母线的集散式充电系统，包括与高压电网电气连接的多脉波整流回路，所述多脉波整流回路的输出端连接有直流母线，还包括若干充电桩，所述充电桩内设置有至少一个DC/DC充电模块，所述充电桩的输入侧电气连接在所述直流母线上，输出侧电气连接至少一把充电枪和/或至少一个充电枪柜，通过直流母线实现配电设备与充电桩之间的直流传输，使得当需要扩大充电系统规模时，只需要两根较短线缆连接新建的充电桩与直流母线，当需要扩大单个充电桩的覆盖车位数量时，只需要在单个充电桩的附近车位部署充电枪柜，将充电桩设置一路或多路输出连接至充电枪柜，形成一个可不断提升充电能力的系统，可扩展性极高。

A distributed charging system based on DC bus

【技术实现步骤摘要】
一种基于直流母线的集散式充电系统
本技术涉及电源充电
，特别涉及一种基于直流母线的集散式充电系统。
技术介绍
随着电动汽车的快速发展，对充电桩的需求量也日益增多，在停车场设置充电桩或设置专用的充电站的情况越来越普遍，大型的停车场或充电站常常需要分散安装数十台乃至数百台的充电桩，随着运行情况，还需要不定期的调整充电桩数量，以满足日益增多的电动汽车的充电需求。如附图1和附图2所示，现有的停车场或充电站的两种充电系统，附图1中为现有的基于交流母线的分散式充电系统，从国家电网的高压线缆采电，经过变压器降压，转变为三相380V交流电后，通过交流母线为各个自带AC/DC充电模块的充电桩供电；附图2为现有的集中式功率分配充电系统，通过共用的AC/DC充电模块将三相380V交流电转变为直流电后，再通过共用的常规功率分配装置将直流电分配至每一个充电桩，第一种充电系统，由于每个充电桩输入均为380V交流电，电压较低，每一个充电模块与变压器之间均需要采用三根配电线缆实现电气连接，在保证传输功率的情况下，流经配电线缆的电流较大，导致配电线缆的截面积大、功耗高、成本高，充电桩体积较大、造价较高，增加了充电系统的初期建设成本，第二种充电系统，每一把充电枪需要对应一路直流配电线缆，导致充电模块与若干充电桩之间的配电线缆较多，需要设置较多的控制开关用于实现各充电桩的功率分配，系统较复杂，故障率较高，增加了充电系统的初期建设成本和后期维护成本，同时，为了进行谐波治理，满足相关的安规标准，并满足国家电网对设备功率因数的要求，减少无功功率损耗，两种充电系统内均需要配备功率因数校正电路和滤波电路，进一步的导致充电桩的造价较高、体积较大，且需要增加充电桩数量时，还需要单独铺设较长的配电线缆，导致现有充电系统的扩展性较差。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对目前的电源充电系统中存在的上述不足，提供一种建设成本低、扩展性好、可靠性高的基于直流母线的集散式充电系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种基于直流母线的集散式充电系统，包括与高压电网电气连接的多脉波整流回路，所述多脉波整流回路的输出端连接有直流母线，还包括若干充电桩，所述充电桩内设置有至少一个DC/DC充电模块，所述充电桩的输入侧电气连接在所述直流母线上，输出侧电气连接至少一把充电枪和/或至少一个充电枪柜。本技术的一种基于直流母线的集散式充电系统，通过采用多脉波整流回路作为配电设备，实现配电设备与充电桩之间的直流传输，通过直流母线为分散在停车区域的若干充电桩供能，使得在组成多脉波整流回路的多脉波变压器及其整流装置的容量足够的条件下，需要扩大充电系统规模、增加充电桩数量时，只需要两根较短线缆将新建的充电桩与直流母线进行连接，形成一个可不断提升充电能力的系统，规模升级极为便捷，使该结构的充电系统能够在原有的系统基础上以较低的经济投入不断提升充电站的规模，可扩展性较高，同时，当需要扩大单个充电桩的覆盖车位数量时，只需要在单个充电桩的附近车位部署充电枪柜，将充电桩设置一路或多路输出连接至充电枪柜，在充电枪柜内将充电桩送来的电能分配给充电枪柜内的多把充电枪，实现单台充电枪柜给一辆或多辆电动车充电，另外，可根据实际情况，调整单个充电桩内的充电模块的数量以及单个充电桩连接的充电枪和/或充电枪柜的数量，在充电桩内实现充电枪的功率灵活调配，实现充电系统的结构简化，提高充电系统的可靠性，进一步提高该结构的充电系统的扩展性，且，由于多脉波整流回路输出电能质量较高，可减小或省去充电模块中前级滤波电路和功率因数校正电路，进一步从硬件上减少了单个充电桩的成本、体积和占地面积，实现了充电系统整体建设成本的减少。作为优选，所述充电桩内设置有功率分配装置，所述功率分配装置设置在所述充电模块和充电枪之间，所述功率分配装置用于配置所述充电枪的输出功率。由于每个充电桩内可根据实际情况设置多个充电模块，连接N把充电枪，使得可通过设置在充电桩内的功率分配装置，在充电桩内实现充电枪的功率分配，减少充电模块与充电枪之间的配电线缆，减少单个充电桩的功率分配难度，实现对充电桩周边的若干电动车进行充电，充电系统结构较简化，方便充电系统的建设，提高了充电系统的可靠性和利用率，很好地解决了初期投资高与充电桩设备利用率低之间的矛盾。作为优选，所述功率分配装置包括主控单元和若干开关器件，所述主控单元调节所述开关器件的开合状态，改变所述充电模块与所述充电枪的电气连接关系。每个充电模块的输出通过开关器件与若干输出线缆相连，所述输出线缆与充电枪一一对应连接，通过控制若干开关器件的开合状态，可较容易的使多个充电模块并联在一起，所述主控单元根据各个电动车预期获取的直流充电功率比例，开通或闭合所述开关器件，实现每一个充电模块与任意一把充电枪的连接，从而灵活调节充电枪的输出，实现充电枪功率的动态调配。作为优选，所述充电枪柜包括柜体和设置在所述柜体内的若干充电枪，所述充电枪柜与所述充电桩的至少一路输出电气连接。由于充电枪柜内不包括充电模块，使得单个充电枪柜体积较小、占地较少，可较方便的安放在停车位附近，较容易的在不增加系统功率的情况下，达到对更多的电动车充电的目的，进一步提高该充电系统的可扩展性，当需要进一步扩大单个充电桩所覆盖的车位时，充电桩可就近扩展至多个充电枪柜，当需要进一步提升系统规模时，单个充电枪柜也可根据需要升级为充电桩与直流母线直接相连，进一步提高该充电系统的可扩展性。作为优选，所述充电枪柜内设置有轮充分配装置，所述轮充分配装置的输入侧与所述充电桩的至少一路输出电气连接，所述轮充分配装置用于配置充电枪柜内充电枪的充电顺序。当所述充电枪柜的输入路数小于或多于充电枪柜内的充电枪数量时，通过在充电枪柜内设置轮充分配装置，配置充电枪柜内充电枪的充电顺序，使在充电枪柜内具有多把充电枪的时候，实现这些充电枪对电动车的轮流充电，进一步在不增加系统功率的情况下，实现对更多的电动车的充电，进一步有利于提高该充电系统的可扩展性。作为优选，所述充电桩和充电枪柜内分别设置有充电管理装置，所述充电管理装置与所述功率分配装置或轮充分配装置通信连接。所述充电管理装置包括电能采集电路、智能电表、温控保护装置、电能检测装置、显示屏等常规充电桩正常使用需要配备的功能器件，使通过充电管理装置采集用户的用电需求和用电量，为各充电桩或充电枪柜的功率分配提供最佳分配依据，提高该充电系统的实用性和利用率，完成充电桩的正常工作。作为优选，所述充电模块包括至少一个DC/DC变换单元，当所述变换单元的数量为两个或两个以上时，所述变换单元的输入端串联或并联连接，输出端并联连接。可根据实际情况，调整变换单元的数量，调整单个充电模块的输出功率，进一步方便在不增加系统总功率的情况下，提高该充电系统的利用率，同时，采用该方式设置变换单元，与现有充电系统相比较，在传输相同功率情况下，直流母线电压较高，线损较小，可以采用截面积较小的线缆，进一步减少充电系统的整体建设成本。作为优选，当单个充电桩内的所述充电模块的数量为两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直流母线的集散式充电系统，其特征在于：包括与高压电网电气连接的多脉波整流回路，所述多脉波整流回路的输出端连接有直流母线，还包括若干充电桩，所述充电桩内设置有至少一个DC/DC充电模块，所述充电桩的输入侧电气连接在所述直流母线上，输出侧电气连接至少一把充电枪和/或至少一个充电枪柜。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于直流母线的集散式充电系统，其特征在于：包括与高压电网电气连接的多脉波整流回路，所述多脉波整流回路的输出端连接有直流母线，还包括若干充电桩，所述充电桩内设置有至少一个DC/DC充电模块，所述充电桩的输入侧电气连接在所述直流母线上，输出侧电气连接至少一把充电枪和/或至少一个充电枪柜。


2.如权利要求1所述的集散式充电系统，其特征在于：所述充电桩内设置有功率分配装置，所述功率分配装置设置在所述充电模块和充电枪之间，所述功率分配装置用于配置所述充电枪的输出功率。


3.如权利要求2所述的集散式充电系统，其特征在于：所述功率分配装置包括主控单元和若干开关器件，所述主控单元调节所述开关器件的开合状态，改变所述充电模块与所述充电枪的电气连接关系。


4.如权利要求1所述的集散式充电系统，其特征在于：所述充电枪柜包括柜体和设置在所述柜体内的若干充电枪，所述充电枪柜与所述充电桩的至少一路输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，朱骏，
申请(专利权)人：四川英杰晨冉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51