一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了充电桩技术领域的一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法，装置包括大功率直流充电桩、小功率充电桩、服务器；大功率直流充电桩包括第一充电桩控制器、总电表、熔断器组、交流断路器组、交流电源滤波器、接触器组、滤波模块、三刀单掷开关组、分路模块、第一通信模块、第一充电枪；总电表、熔断器组、交流断路器组、交流电源滤波器、接触器组、滤波模块、三刀单掷开关组、分路模块、第一充电枪依次连接；分路模块、第一通信模块、服务器与小功率充电桩连接；总电表、交流电源滤波器、接触器组、第一通信模块与第一充电桩控制器连接。本发明专利技术的优点在于：极大的降低了充电桩建设成本，提升了线缆功率利用率。提升了线缆功率利用率。提升了线缆功率利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法


[0001]本专利技术涉及充电桩
，特别指一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法。

技术介绍

[0002]电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。随着电动汽车的快速发展，各家汽车厂商争相推出电动汽车，因此利用充电桩对电动汽车进行充电的需求也呈现爆炸式增长。
[0003]为了满足日益增长的充电需求，建设了越来越多的充电站，一个充电站通常包括若干个充电桩，其中有大功率充电桩也有小功率充电桩，各充电桩在安装布置时，均是单独拉线连接电网，这无疑增加了充电桩安装时的线缆成本以及人工成本，这部分成本最终又会分摊到各消费者头上。
[0004]因此，如何提供一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法，实现降低充电桩建设成本、提升线缆功率利用率，成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种可扩展小功率充电桩的充电装置及功率调配方法，实现降低充电桩建设成本、提升线缆功率利用率。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种可扩展小功率充电桩的充电装置，包括一大功率直流充电桩、若干个小功率充电桩以及一服务器；
[0007]所述大功率直流充电桩包括一第一充电桩控制器、一总电表、一熔断器组、一交流断路器组、一交流电源滤波器、一接触器组、一滤波模块、一三刀单掷开关组、一分路模块、一第一通信模块以及至少一第一充电枪；
[0008]所述熔断器组的输入端与总电表的输出端连接，输出端与交流断路器组的输入端连接；所述交流电源滤波器的输入端与交流断路器组的输出端连接，输出端与接触器组的输入端连接；所述滤波模块的输入端与接触器组的输出端连接，输出端与三刀单掷开关组的输入端连接；所述分路模块的输入端与三刀单掷开关组的输出端连接，输出端与小功率充电桩以及第一充电枪连接；
[0009]所述总电表、交流电源滤波器以及接触器组均与第一充电桩控制器连接；所述第一通信模块的一端与第一充电桩控制器连接，另一端与小功率充电桩以及服务器连接；所述服务器与小功率充电桩连接。
[0010]进一步地，所述小功率充电桩包括一第二充电桩控制器、一电源模块、一第二通信模块以及至少一第二充电枪；
[0011]所述电源模块分别与第二充电桩控制器、第二充电枪以及分路模块连接；所述第二通信模块的一端与第二充电桩控制器连接，另一端与第一通信模块以及服务器连接。
[0012]进一步地，所述第一通信模块以及第二通信模块为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB
‑
IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、ZigBee通信模块或者有线通信模块。
[0013]进一步地，所述熔断器组包括一熔断器FU1、一熔断器FU2以及一熔断器FU3；所述交流断路器组包括一断路器QF1、一断路器QF2以及一断路器QF3；
[0014]所述熔断器FU1的一端与断路器QF1连接，另一端与总电表的引脚4连接；所述熔断器FU2的一端与断路器QF2连接，另一端与总电表的引脚5连接；所述熔断器FU3的一端与断路器QF3连接，另一端与总电表的引脚6连接；所述断路器QF1、断路器QF2以及断路器QF3分别与交流电源滤波器的引脚1、2、3连接；
[0015]所述接触器组包括一接触器KM1、一接触器KM2以及一接触器KM3；所述滤波模块包括一电容C1、一电容C2以及一电容C3；所述三刀单掷开关组包括若干个三刀单掷开关；
[0016]所述接触器KM1的一端与交流电源滤波器的引脚4连接，另一端与电容C2的一端、电容C3的一端以及三刀单掷开关的引脚3连接；所述接触器KM2的一端与交流电源滤波器的引脚5连接，另一端与电容C2的另一端、电容C1的一端以及三刀单掷开关的引脚2连接；所述接触器KM3的一端与交流电源滤波器的引脚6连接，另一端与电容C1的另一端、电容C3的另一端以及三刀单掷开关的引脚1连接。
[0017]进一步地，所述分路模块包括若干个分电表以及若干个漏保断路器；
[0018]各所述分电表的一端均分别与三刀单掷开关组连接，另一端与一漏保断路器的一端连接；各所述漏保断路器的另一端与第一充电枪或者小功率充电桩连接。
[0019]进一步地，所述分路模块包括若干个漏保断路器；
[0020]各所述漏保断路器的一端均分别与三刀单掷开关组连接，另一端与第一充电枪或者小功率充电桩连接。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种可扩展小功率充电桩的充电装置的功率调配方法，包括如下步骤：
[0022]步骤S10、第一充电桩控制器或者服务器获取总电表的总进线功率P
all
、电网的限定功率P
all限定
、大功率直流充电桩的第一功率参数组、各小功率充电桩的第二功率参数组；
[0023]步骤S20、第一充电桩控制器或者服务器基于所述总进线功率P
all
以及限定功率P
all限定
计算可充电最大功率P
max
；
[0024]步骤S30、第一充电桩控制器或者服务器基于所述第一功率参数组、第二功率参数组以及可充电最大功率P
max
，通过先到先充功率分配法或者比例充电功率分配法设定各第一充电枪和第二充电枪输出的限定功率。
[0025]进一步地，所述步骤S10中，所述第一功率参数组包括连接到第一充电枪的电动汽车的需求功率P
r直流
、第一充电枪的最小充电功率P
m直流
；
[0026]所述第二功率参数组包括连接到第二充电枪的电动汽车的需求功率P
r小
、第二充电枪的最小充电功率P
m小
；
[0027]所述步骤S20中，所述可充电最大功率P
max
的计算公式为：
[0028]P
max
＝min(P
all
，P
all限定
)*安全系数；
[0029]其中，安全系数的取值范围为(0，1)。
[0030]进一步地，所述步骤S30中，所述通过先到先充功率分配法设定各第一充电枪和第
二充电枪输出的限定功率具体包括：
[0031]步骤S311、当有电动汽车接入第一充电枪或者第二充电枪时，第一充电桩控制器或者服务器实时计算最新的需求总功率P
rall
：
[0032]P
rall
＝P
r直流
+∑P
r小
；
[0033]步骤S312、第一充电桩控制器或者服务器判断需求总功率P
rall
是否小于等于可充电最大功率P
max
，若是，则令第一充电枪的限定功率P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：包括一大功率直流充电桩、若干个小功率充电桩以及一服务器；所述大功率直流充电桩包括一第一充电桩控制器、一总电表、一熔断器组、一交流断路器组、一交流电源滤波器、一接触器组、一滤波模块、一三刀单掷开关组、一分路模块、一第一通信模块以及至少一第一充电枪；所述熔断器组的输入端与总电表的输出端连接，输出端与交流断路器组的输入端连接；所述交流电源滤波器的输入端与交流断路器组的输出端连接，输出端与接触器组的输入端连接；所述滤波模块的输入端与接触器组的输出端连接，输出端与三刀单掷开关组的输入端连接；所述分路模块的输入端与三刀单掷开关组的输出端连接，输出端与小功率充电桩以及第一充电枪连接；所述总电表、交流电源滤波器以及接触器组均与第一充电桩控制器连接；所述第一通信模块的一端与第一充电桩控制器连接，另一端与小功率充电桩以及服务器连接；所述服务器与小功率充电桩连接。2.如权利要求1所述的一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：所述小功率充电桩包括一第二充电桩控制器、一电源模块、一第二通信模块以及至少一第二充电枪；所述电源模块分别与第二充电桩控制器、第二充电枪以及分路模块连接；所述第二通信模块的一端与第二充电桩控制器连接，另一端与第一通信模块以及服务器连接。3.如权利要求2所述的一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：所述第一通信模块以及第二通信模块为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB
‑
IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、ZigBee通信模块或者有线通信模块。4.如权利要求1所述的一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：所述熔断器组包括一熔断器FU1、一熔断器FU2以及一熔断器FU3；所述交流断路器组包括一断路器QF1、一断路器QF2以及一断路器QF3；所述熔断器FU1的一端与断路器QF1连接，另一端与总电表的引脚4连接；所述熔断器FU2的一端与断路器QF2连接，另一端与总电表的引脚5连接；所述熔断器FU3的一端与断路器QF3连接，另一端与总电表的引脚6连接；所述断路器QF1、断路器QF2以及断路器QF3分别与交流电源滤波器的引脚1、2、3连接；所述接触器组包括一接触器KM1、一接触器KM2以及一接触器KM3；所述滤波模块包括一电容C1、一电容C2以及一电容C3；所述三刀单掷开关组包括若干个三刀单掷开关；所述接触器KM1的一端与交流电源滤波器的引脚4连接，另一端与电容C2的一端、电容C3的一端以及三刀单掷开关的引脚3连接；所述接触器KM2的一端与交流电源滤波器的引脚5连接，另一端与电容C2的另一端、电容C1的一端以及三刀单掷开关的引脚2连接；所述接触器KM3的一端与交流电源滤波器的引脚6连接，另一端与电容C1的另一端、电容C3的另一端以及三刀单掷开关的引脚1连接。5.如权利要求1所述的一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：所述分路模块包括若干个分电表以及若干个漏保断路器；各所述分电表的一端均分别与三刀单掷开关组连接，另一端与一漏保断路器的一端连接；各所述漏保断路器的另一端与第一充电枪或者小功率充电桩连接。6.如权利要求1所述的一种可扩展小功率充电桩的充电装置，其特征在于：所述分路模
块包括若干个漏保断路器；各所述漏保断路器的一端均分别与三刀单掷开关组连接，另一端与第一充电枪或者小功率充电桩连接。7.一种可扩展小功率充电桩的充电装置的功率调配方法，其特征在于：所述方法需使用如权利要求1至6任一项所述的充电装置，包括如下步骤：步骤S10、第一充电桩控制器或者服务器获取总电表的总进线功率P
all
、电网的限定功率P
all限定
、大功率直流充电桩的第一功率参数组、各小功率充电桩的第二功率参数组；步骤S20、第一充电桩控制器或者服务器基于所述总进线功率P
all
以及限定功率P
all限定
计算可充电最大功率P
ma...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤慈全，熊刚，王伟平，陈琪琪，江浩，
申请(专利权)人：福建星云电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：