一种六星堆充电桩制造技术

本发明专利技术提供了一种六星堆充电桩，属于充电桩技术领域，包括充电桩主柜、通过枪线与所述充电桩主柜电气连接的若干个充电枪以及与所述充电柜主柜内部连接的第一至第三双回路电表。本发明专利技术可以同时对两辆电动汽车实现灵活的充放电控制，同时通过每组级联接触器之间的互锁限制，又可以对不同电动汽车实现有序的充放电控制，保证最大的充放电功率不超过限制，确保充放电过程的安全性，不仅解决了双向充电桩日利用率低、闲置时间长、投资回报周期长的问题，还解决了双向充电桩自动、有序、灵活性充放电调度与控制的问题。电调度与控制的问题。电调度与控制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种六星堆充电桩


[0001]本专利技术属于充电桩
，尤其涉及一种六星堆充电桩。

技术介绍

[0002]大力发展电动汽车是实现我国交通能源电气化转型的重要保障，是推动我国电力系统向可再生能源电力系统转型的重要支点，也是实现我国3060“碳达峰”和“碳中和”战略的必由之路。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划，2030年中国新能源汽车销量将达到汽车总销量的40％
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50％，保有量达到8千万
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1亿辆之多，其所携带的电池的能量将达到50亿度电左右。
[0003]大规模电动汽车充电对电力系统而言，既是挑战，也是机遇，从挑战的视角来看，大规模电动汽车无序充电的功率负荷，会增加对电网的谐波输入，影响电网的频率特性，从而影响电网的安全稳定运行，从较长时间尺度来看，大规模电动电动汽车无序充电也会加剧电网负荷的峰谷差异特性，增加电网的调峰调频成本。然而从机遇的视角来看，可以将大规模的电动汽车看成可移动的分布式储能单元，通过对电动汽车充电的有效管理，可以将无序充电变为有序充电，将单向充电变为双向充放电，使电动汽车不再是单一的用能终端，而是利用有序双向充电基础设施，将电动汽车变成能主动响应电网需求，并向电网提供辅助服务的智慧储能终端，既可以缓解电动汽车的充电负荷，又可以节省电网的调峰调频成本，促进交通能源的协同发展。
[0004]在充电桩基础设施建设方面，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟的统计，截止2020年底，我国充电基础设施累计数量为168.1万台，同比增加37.9％，2020年新增充电基础设施累46.2万台，增量同比增长12.4％。由此可见，电动汽车充电基础设施正在飞速发展与建设，同时为了满足多种充电需求，充电基础设施的产品形态也逐渐向多元化发展，包括壁挂式，直立式，一桩多枪，储能型充电桩等等。然而目前的充电桩，无论是交流充电桩还是直流充电桩，大部分都只支持单向充电，仅有少数充电桩具有双向充放电的功能。同时随着充电桩市场的逐步深入和充电桩产品性能的不断升级，拥有高效率、高利用率和低成本的充电桩产品的需求正在日益凸显。一桩多枪形式的充电桩凭借其较高的模块利用效率和较低的整体成本，正在逐渐成为充电站、建筑、家庭等充电桩产品的主流，然而目前的一桩多枪式的充电桩的电路结构和控制策略，均为针对单向快充的充电系统，尚未有面向双向充放电场景而设计的一桩多枪式的双向充电桩结构。
[0005]现有一桩多枪的充电桩产品的主要功能集中在电动汽车大功率快充、自动轮充和自动功率分配，其实现方法主要为通过改变充电桩内功率模块和接触器的连接方式，并通过特定的充电控制策略，减少充电桩内功率模块和接触器的数量，从而既满足充电桩产品的特定功能需求，又能降低充电桩的系统成本。
[0006]现有技术一的缺点：
[0007]1、仅考虑单向充电情况下的一桩多枪结构的电气拓扑和控制策略，未面向实际场景需要并考虑双向充放电的情况；
[0008]2、功率模块和级联接触器的数量较多且连接方式有待完善，导致充电桩系统成本和控制难度仍偏高。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种六星堆充电桩，解决了双向充电桩日利用率低、闲置时间长、投资回报周期长的问题；以及解决了双向充电堆自动、有序、灵活性充放电调度与控制的问题。
[0010]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0011]本方案提供一种六星堆充电桩，包括充电桩主柜、通过枪线与所述充电桩主柜电气连接的若干个充电枪以及与所述充电柜主柜内部连接的第一至第三双回路电表；
[0012]所述充电桩主柜内部包括分别与交流电线的A、B、C三相电线连接的第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器、分别与所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器直流输出侧的高压线一一对应连接的熔断器以及与所述熔断器的输出侧连接的结构相同且并联的三组充电枪回路；各组充电枪回路之间均通过两个级联接触器连接，各组充电枪回路的高压线和低压线均连接一个输出接触器，所述低压线上的输出接触器的输出侧连接一个分流器，所述高压线上的输出接触器和低压线上分流器的输出侧均与充电枪电气连接；所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器并联连接；
[0013]所述第一双回路电表、第二双回路电表以及第三双回路电表分别与各组充电枪回路中的分流器一一对应连接。
[0014]本专利技术的有益效果是：通过本专利技术所提出的充电桩电气结构，可以同时对两辆电动汽车实现灵活的充放电控制，同时通过每组接触器之间的互锁限制，又可以对不同电动汽车实现有序的充放电控制，保证最大的充放电功率不超过限制，确保充放电过程的安全性，不仅解决了双向充电桩日利用率低、闲置时间长、投资回报周期长的问题，还解决了双向充电堆自动、有序、灵活性充放电调度与控制的问题。本专利技术所提出的双向充电堆可以依次对相连的电动汽车进行有序充放电，保证充电桩不间断地向电网、建筑、家庭等进行放电，从而提升充电桩内充电模块的每日利用率，降低充电桩闲置时间，提升充电桩的系统收益率，最终缩短充电桩的投资回报周期。
[0015]进一步地，所述各组充电枪回路的高压线之间电气连接，各组充电枪回路的低压线之间电气连接，所述级联接触器与各组充电枪回路在高压线上连接的位置为输出接触器与充电枪中间的位置，所述级联接触器与各组充电枪回路在低压线上连接的位置为输出接触器与分流器中间的位置。
[0016]上述进一步方案的有益效果是：基于上述连接位置的设计，使得本专利技术可以通过控制输出接触器和级联接触器实现与同一AC/DC变换器相连的两把充电枪同时放电，从而保证任意两把充电枪都可以同时放电，提升充电桩的放电利用率。
[0017]再进一步地，所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器均通过CAN通讯线分别与充电桩的主板连接；所述各组充电枪回路的所有输出接触器均通过输入信号线和反馈输出信号线与充电桩的主板进行通讯。
[0018]上述进一步方案的有益效果是：利用充电桩主板与两个AC/DC变换器之间的CAN通讯，可以实现充电桩能量管理系统对充电桩充放电动作的实时控制与监督，及时下发充放
电指令并接收每一路充电枪的动作信号，提升本地控制的响应速度，实现对充放电过程的安全监控。
[0019]再进一步地，所述六星堆充电桩包括以下五种运行模式：单枪充电模式、双枪充电模式、单枪放电模式、双枪放电模式以及一充一放模式。
[0020]上述进一步方案的有益效果是：本专利技术通过提出的充电桩运行模式下的灵活性调度与管理，“六星堆”充电桩可以满足多种情况下的电动汽车双向充放电管理需求，提升管理便利性和运行经济性。
[0021]再进一步地，所述单枪充电模式其具体为：连通需单枪充电对应的充电枪回路的输出接触器，关断其余充电枪回路的输出接触器和所有级联接触器，其中，所述对应的充电枪回路正向导通。
[0022]上述进一步方案的有益效果是：所设计的充电控制方法简单高效，可以灵活切换，且不影响其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六星堆充电桩，其特征在于，包括充电桩主柜、通过枪线与所述充电桩主柜电气连接的若干个充电枪以及与所述充电柜主柜内部连接的第一至第三双回路电表；所述充电桩主柜内部包括分别与交流电线的A、B、C三相电线连接的第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器、分别与所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器直流输出侧的高压线一一对应连接的熔断器以及与所述熔断器的输出侧连接的结构相同且并联的三组充电枪回路；各组充电枪回路之间均通过两个级联接触器连接，各组充电枪回路的高压线和低压线均连接一个输出接触器，所述低压线上的输出接触器的输出侧连接一个分流器，所述高压线上的输出接触器和低压线上分流器的输出侧均与充电枪电气连接；所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器并联连接；所述第一双回路电表、第二双回路电表以及第三双回路电表分别与各组充电枪回路中的分流器一一对应连接。2.根据权利要求1所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述各组充电枪回路的高压线之间电气连接，各组充电枪回路的低压线之间电气连接，所述级联接触器与各组充电枪回路在高压线上连接的位置为输出接触器与充电枪中间的位置，所述级联接触器与各组充电枪回路在低压线上连接的位置为输出接触器与分流器中间的位置。3.根据权利要求2所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器均通过CAN通讯线分别与充电桩的主板连接；所述各组充电枪回路的所有输出接触器均通过输入信号线和反馈输出信号线与充电桩的主板进行通讯。4.根据权利要求3所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述六星堆充电桩包括以下五种运行模式：单枪充电模式、双枪充电模式、单枪放电模式、双枪放电模式以及一充一放模式。5.根据权利要求4所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述单枪充电模式其具体为：连通需单枪充电对应的充电枪回路的输出接触器，关断其余充电枪回路的输出接触器和所有级联接触器，其中，所述对应的充电枪回路正向导通。6.根据权利要求4所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述单枪放电模式其具体为：连通需单枪放电对应的充电枪回路的输出接触器，关断其余充电枪回路的输出接触器和所有级联接触器，其中，所述对应的充电枪回路反向导通。7.根据权利要求4所述的六星堆充电桩，其特征在于，所述双枪充电模式其具体为：与第一双向AC/DC变换器连...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晟阁，
申请(专利权)人：北京链宇科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：