本发明专利技术公开了一种有序充电转接集成装置及新能源汽车充电系统，涉及新能源汽车充电技术领域，其技术方案要点是：本发明专利技术将转接集成装置装配在充电枪上对新能源汽车进行充电过程中，当变压器高负荷或者超负荷运行时，通过模拟生成对初始CP信号的PWM占空比进行下调修改后的模拟CP信号，来实现对车辆充电的功率调整，从而降低变压器的负荷；当处于用电低谷期时，依据所接收的恢复充电功率命令上调充电桩对车辆的充电功率，不需要车主再到现场人工进行刷卡等操作恢复充电；且用户可以依据对充电时间以及充电电价的要求，灵活选择对转接集成装置的使用，在不需要对整个充电桩进行改造的情况下，也可以大范围实现用电负荷调控。也可以大范围实现用电负荷调控。也可以大范围实现用电负荷调控。
【技术实现步骤摘要】
一种有序充电转接集成装置及新能源汽车充电系统
[0001]本专利技术涉及新能源汽车充电
，更具体地说，它涉及一种有序充电转接集成装置及新能源汽车充电系统。
技术介绍
[0002]新能源汽车无序充电的随机性、冲击性特征明显，给城市配电网的承载力和安全、可靠、优质运行带来巨大挑战。大部分用户的充电时间都是在下班回家之后，导致充电桩负荷峰值与传统用电负荷高峰时段高度重合，重合率达到85%，造成了峰上叠峰，因此在当前电动汽车的发展速度下，现有配网将逐步无法承载居民区无序充电诉求。同时另一方面可以看到，晚上12
‑
凌晨6点之间，配网负荷进入低谷。
[0003]为此，现有技术中记载有依据变压器负荷情况来调整正在运行的充电桩的最大输出功率，而对于尚未运行的充电状进行排队处理，待一个充电桩完成充电后再开启等待状态的充电桩。现有技术中还记载有在变压器负荷超出额定负荷时，通过远程控制将充电桩前的智能断路器进行拉闸断电，达到降低负荷效果；当变压器负荷降低至额定负荷时，再将智能断路器合闸恢复供电。然而，无论是充电桩排队，还是充电桩重新通电，在新能源汽车启动充电时均需要用户进行人工刷卡等操作，并不能自动恢复充电，这就导致新能源汽车在用电高峰期的充电操作复杂，用户体验差；此外，依据变压器负荷情况对所有充电桩的运行进行调控，难以满足在用电高峰期急需充电的用户需求；另外，部分存量的充电桩仍采用固定功率充电方式，并没有采用依据变压器负荷情况对充电桩的运行情况进行调控的控制方式，若需要对此部分存量的充电桩进行升级改造，其投入较大。
[0004]因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的有序充电转接集成装置及新能源汽车充电系统是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种有序充电转接集成装置及新能源汽车充电系统，通过模拟生成对初始CP信号的PWM占空比进行下调修改后的模拟CP信号，来实现对车辆充电的功率调整，从而降低变压器的负荷，不需要车主再到现场人工进行刷卡等操作恢复充电；且用户可以依据对充电时间以及充电电价的要求，灵活选择对转接集成装置的使用，在不需要对整个充电桩进行改造的情况下，也可以大范围实现用电负荷调控。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：第一方面，提供了一种有序充电转接集成装置，包括：充电协议模拟组件，用于依据充电协议模拟与CP信号传输相关的电路，以实现输入端口与充电桩之间以及输出端口与车辆之间的信号传输；CP通断模块，两端分别与输入端口、输出端口连接，用于在连通状态时支持充电桩与车辆直联充电控制，以及在断开状态支持充电桩与车辆转接充电控制；
CP信号读取模块，用于采集输入端口所接收初始CP信号的PWM占空比；输出电压读取模块，用于读取输出端口所传输的PWM高电平；通讯模块，用于接收充电功率调控信号以及发送充电状态信息；MCU控制模块，用于对充电协议模拟组件、CP通断模块、CP信号读取模块、输出电压读取模块和通讯模块进行逻辑控制；其中，所述MCU控制模块在车辆转接充电控制时，依据充电功率调控信号修改初始CP信号的PWM占空比后输出模拟CP信号；所述MCU控制模块依据PWM高电平判断车辆S2开关的通断，并在S2开关断开时控制CP通断模块连通，实现车辆转接充电控制与车辆直联充电控制的转换。
[0007]进一步的，所述转接集成装置包括可与充电枪公头连接的转接母头以及可与汽车充电口母头连接的转接公头；所述输入端口安装在转接集成装置的转接母头上；所述输出端口安装在转接集成装置的转接公头上。
[0008]进一步的，所述充电协议模拟组件包括：车辆模拟模块，用于依据充电协议模拟车辆端中与CP信号相关的第一电路；充电桩模拟模块，用于依据充电协议模拟充电桩端中与CP信号相关的第二电路。
[0009]进一步的，所述第一电路包括二极管D1、三极管Q3、电阻R14和电阻R15；所述电阻R14与电阻R15并联后，一端连接二极管D1的负极，另一端连接三极管Q3的集电极；其中，二极管D1的正极连接输入端口；三极管Q3：基极连接MCU控制模块，发射极接地。
[0010]进一步的，所述第二电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R10、电阻R11和电阻R20；所述三极管Q1的集电极通过电阻R20与三极管Q2的基极连接；其中，三极管Q1：基极连接MCU控制模块，发射极接地，集电极通过电阻R20连接电源12V；三极管Q2：发射极连接输入端口，集电极通过电阻R11连接电源12V。
[0011]进一步的，所述CP通断模块包括常闭继电器K3和三极管Q4；所述输入端口与输出端口之间通过常闭继电器K3的常闭触点开关连接；其中，三极管Q4：基极连接MCU控制模块，发射极接地，集电极通过常闭继电器K3连接电源12V。
[0012]进一步的，所述MCU控制模块以由初始CP信号的PWM占空比所决定的充电功率作为模拟CP信号对车辆进行充电的充电功率上限值，并以预设功率作为模拟CP信号对车辆进行充电的充电功率下限值；其中，预设功率不为0。
[0013]进一步的，若所述充电功率调控信号为调控触发信号，则MCU控制模块在接收到充电功率调控信号后，依据预设的功率调控幅度对初始CP信号的PWM占空比进行单次修改；若所述充电功率调控信号为包含所需模拟CP信号的PWM占空比的实时调控信号，则MCU控制模块依据实时调控信号对初始CP信号的PWM占空比进行动态修改。
[0014]第二方面，提供了一种新能源汽车充电系统，包括变压器、负荷采集设备、能源路由器、多个充电桩以及如第一方面中任意一项所述的一种有序充电转接集成装置；
多个所述充电桩通过电力线与变压器的输出端连接，转接集成装置安装在充电桩的充电枪上；所述负荷采集设备安装在变压器的输出端，且负荷采集设备的输出端与能源路由器的输入端连接；所述能源路由器的输出端与转接集成装置中的通讯模块连接；其中，能源路由器依据负荷采集设备所采集的变压器的负荷数据生成充电功率调控信号。
[0015]进一步的，所述能源路由器与通讯模块采用HPLC载波通信，通过电力线实现与能源路由器进行通信。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的一种有序充电转接集成装置，将转接集成装置装配在充电枪上对新能源汽车进行充电过程中，当变压器高负荷或者超负荷运行时，通过模拟生成对初始CP信号的PWM占空比进行下调修改后的模拟CP信号，来实现对车辆充电的功率调整，从而降低变压器的负荷；当处于用电低谷期时，依据所接收的恢复充电功率命令上调充电桩对车辆的充电功率，不需要车主再到现场人工进行刷卡等操作恢复充电；且用户可以依据对充电时间以及充电电价的要求，灵活选择对转接集成装置的使用，在不需要对整个充电桩进行改造的情况下，也可以大范围实现用电负荷调控；2、本专利技术通过CP通断模块将输入端口与输出端口连接，在没有通电的情况下CP通断模块为连通模式，不会干扰初始CP信号，而在没有干扰初始CP信号的情况下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有序充电转接集成装置，其特征是，包括：充电协议模拟组件，用于依据充电协议模拟与CP信号传输相关的电路，以实现输入端口与充电桩之间以及输出端口与车辆之间的信号传输；CP通断模块，两端分别与输入端口、输出端口连接，用于在连通状态时支持充电桩与车辆直联充电控制，以及在断开状态支持充电桩与车辆转接充电控制；CP信号读取模块，用于采集输入端口所接收初始CP信号的PWM占空比；输出电压读取模块，用于读取输出端口所传输的PWM高电平；通讯模块，用于接收充电功率调控信号以及发送充电状态信息；MCU控制模块，用于对充电协议模拟组件、CP通断模块、CP信号读取模块、输出电压读取模块和通讯模块进行逻辑控制；其中，所述MCU控制模块在车辆转接充电控制时，依据充电功率调控信号修改初始CP信号的PWM占空比后输出模拟CP信号；所述MCU控制模块依据PWM高电平判断车辆S2开关的通断，并在S2开关断开时控制CP通断模块连通，实现车辆转接充电控制与车辆直联充电控制的转换。2.根据权利要求1所述的一种有序充电转接集成装置，其特征是，所述转接集成装置包括可与充电枪公头连接的转接母头以及可与汽车充电口母头连接的转接公头；所述输入端口安装在转接集成装置的转接母头上；所述输出端口安装在转接集成装置的转接公头上。3.根据权利要求1所述的一种有序充电转接集成装置，其特征是，所述充电协议模拟组件包括：车辆模拟模块，用于依据充电协议模拟车辆端中与CP信号相关的第一电路；充电桩模拟模块，用于依据充电协议模拟充电桩端中与CP信号相关的第二电路。4.根据权利要求3所述的一种有序充电转接集成装置，其特征是，所述第一电路包括二极管D1、三极管Q3、电阻R14和电阻R15；所述电阻R14与电阻R15并联后，一端连接二极管D1的负极，另一端连接三极管Q3的集电极；其中，二极管D1的正极连接输入端口；三极管Q3：基极连接MCU控制模块，发射极接地。5.根据权利要求3所述的一种有序充电转接集成装置，其特征是，所述第二电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R10、电阻R11和电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，李宛璐，沈建军，杜成龙，张学敏，
申请(专利权)人：四川金信石信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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