CN106799973A - 集成式超级充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明的集成式超级充电桩包括高压柜组1、电力变压器2、低压断路器3、整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、中央控制器7、人机界面8、后台联网9、远调集抄10和空调机组11等；市电HAC进高压柜组1后，连接电力变压器2高压输入；电力变压器低压输出连接低压断路器3，低压断路器3连接整流模块组4电源输入；整流模块输出连接模块输出控制5，模块输出控制5的输出接输出接口6；中央控制器7与整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、人机界面8和后台联网9通过数据口对相关单元实现控制和显示；后台联网9借助GPRS或3G/4G网络与后台通讯，实现数据交换和监控；远调集抄10采集高压柜组1的电量数据，借助GPRS或3G/4G网络在网侧实现远调和集抄。

Description

集成式超级充电桩
技术领域
本发明涉及电动车辆充电桩，尤其是集成式超级辆充电桩。
背景技术
现有的电动车辆的车载电池功率和充电系数越来越大，超级电容公交车辆也日渐增多，导致充电桩的功率输出由原来的几十千瓦，增加到几百千瓦乃至数千千瓦；现有充电桩是由远端或附近的配电站输出低压给充电桩供电，这样做成本和损耗较大。
发明内容
本发明目的：提出一种新型的集成式超级充电桩，该充电桩将配电站和充电桩集成在一体，其占地面积可小于2平米。
本发明具体实现：包括高压柜组1、电力变压器2、低压断路器3、整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、中央控制器7、人机界面8、后台联网9、远调集抄10和空调机组11；它们的连接特征是市电HAC进高压柜组1后，连接电力变压器2高压输入；电力变压器低压输出连接低压断路器3，低压断路器3连接整流模块组4电源输入；整流模块输出连接模块输出控制5，模块输出控制5的输出接输出接口6；中央控制器7与整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、人机界面8和后台联网9通过数据口对相关单元实现控制和显示；后台联网9借助GPRS或3G/4G网络与管理后台通讯，实现数据交换和监控；远调集抄10采集高压柜组1的电量数据，借助GPRS或3G/4G网络在网侧局端实现远调和集抄；空调机组11对模块组所在的独立空间实现温度调节，保证模块工作温度。
本发明中：电力变压器安装在充电桩柜体的底部，中部为高压柜组安装区，上部为整流模块组安装区，空调在模块组安装区；电力变压器安装区与高压柜组安装区和整流模块组安装区在同一个柜体，或电力变压器安装独立柜体内；电力变压器独立柜体安装在充电桩的地下基础内，变压器独立柜体的上盖板固定在地面基础上表面，充电桩柜体底部安装在变压器柜体的上盖板上。
本发明中：高压柜组包括进线柜、计量柜、出线柜和远程集抄系统。
本发明中：模块组由M行N列模块组成，模块侧立排放安装；每行的模块水平排列，电源开关放置在对应的模块上方，同行的模块由低压断路器供电，低压断路器安装在该行的左侧或右侧。
本发明中：电力变压器绝缘结构为环氧树脂浇注或非包封或油浸绝缘；铁心采用硅钢片或非晶合金制作的铁心；铁心结构为立体卷绕或平面叠铁心结构；电力变压器的低压输出有一个或多个Δ或Y型绕组。
本发明中：电力变压器的器身装置高压负荷开关，高压熔丝保护，PT和CT计量元件。
本发明中：模块输出控制为A×B的转换矩阵，A行接模块输出，B列为充电桩输出；A行×B列构成的矩阵的交叉结点分别接直流接触器的两个触点，直流接触器触点开闭，实现该交叉结点的开闭；直流接触器受控于模块输出控制的专用嵌入式单片机，专用嵌入式单片机受控于中央控制器。
本发明中：输出接口6连接一个或多个充电枪或受电弓。
本发明的优点：1、缩短低压电压电缆长度降低损耗；2、配电和整流深度集成后其占地面积小；3、现场施工简单便捷；4、满足大功率快速充电要求；可应用于超级电容公交车辆靠站秒级充电，公交车辆的线路终点站的闪充补电，也适用于出租车和乘用车的分钟级充电。
附图说明
图1是本发明原理框图
图2是本发明模块组排列示意图
图3是本发明结构右侧视剖面示意图
图4是本发明前视剖面示意图
图5是本发明连接充电枪的桩体示意图
图6是本发明连接受电弓的使用场景示意图
图中：1是高压柜组，2是电力变压器，3是低压断路器柜，4是整流模块组，5是模块输出控制，6是输出接口，7是中央控制器，8是人机界面，9是后台联网，10是远程集抄，11是空调机组；21是空调冷凝贯流风机，22是模块组，23是空调压缩机组，24是高压柜组，25是电力变压器，26是电力变压器柜体，27是电力变压器柜体上盖板，28是充电桩高压柜组安装区，29是输出控制单元，30是低压断路器，31是模块组安装区，32是模块开关，33是整流模块，34是人机界面，35是充电枪线引出口，36是受电弓安装悬梁，37是充电桩柜体，38是受电弓固定电极，39是受电弓滑动电极，40是电动汽车。
具体实施例
附图非限制性地公开了本发明的基本原理及其具体实施例的实施方式，下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的电气组成要点，中央控制器7与输出接口6上的电动车辆间的CAN通讯，获取车辆BMS的电池或超级电容的充电要求和充电过程信息；中央控制器7通过CAN向整流模块组4和模块输出控制5输出控制信息和过程信息；中央控制器7通过通讯口COM向充电桩管理后台实时发送充电桩的实时信息和需求信息，以及人机界面的实时显示信息。
远程集抄10与网侧局端计费后台报送电量信息，如必要局端可对该充电桩的高压供电，进行远程处理和控制。
图4是本发明用于出租车和乘用车时的桩体外观结构示意；图5是超级电容公交车辆在停靠站时的应用场景及受电弓连接过程中的示意图。
图3-图6为本发明的电力变压器埋置于地下的示意，其变压器置于为密封外壳内，高压电缆进线端与壳体为密封结构，其壳体上盖板高于该点地平20-30公分。
上述实施例在本领域技术人员不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种集成式超级充电桩，其包括高压柜组1、电力变压器2、低压断路器3、整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、中央控制器7、人机界面8、后台联网9、远调集抄10和空调机组11，其技术特征为：市电HAC进高压柜组1后，连接电力变压器2高压输入；电力变压器低压输出连接低压断路器3，低压断路器3连接整流模块组4电源输入；整流模块输出连接模块输出控制5，模块输出控制5的输出接输出接口6；中央控制器7与整流模块组4、模块输出控制5、输出接口6、人机界面8和后台联网9通过数据口对相关单元实现控制和显示；后台联网9借助GPRS或3G/4G网络与管理后台通讯，实现数据交换和监控；远调集抄10采集高压柜组1的电量数据，借助GPRS或3G/4G网络在网侧局端实现远调和集抄；空调机组11对模块组所在的独立空间实现温度调节，保证模块工作温度。
2.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：电力变压器安装在充电桩柜体的底部，中部为高压柜组安装区，上部为整流模块组安装区，空调在模块组安装区；电力变压器安装区与高压柜组安装区和整流模块组安装区在同一个柜体，或电力变压器安装于独立柜体内；电力变压器独立柜体安装在充电桩的地下基础内，变压器独立柜体的上盖板固定在地面基础上表面，充电桩柜体底部安装在变压器柜体的上盖板上。
3.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：高压柜组包括进线柜、计量柜、出线柜和远程集抄系统。
4.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：模块组由M行N列模块组成，模块侧立排放安装；每行的模块水平排列，电源开关放置在对应的模块上方，同行的模块由低压断路器供电，低压断路器安装在该行的左侧或右侧。
5.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：电力变压器绝缘结构为环氧树脂浇注或非包封或油浸绝缘；铁心采用硅钢片或非晶合金制作的铁心；铁心结构为立体卷绕或平面叠铁心结构；电力变压器的低压输出有一个或多个Δ或Y型绕组。
6.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：电力变压器的器身装置高压负荷开关，高压熔丝保护，PT和CT计量元件。
7.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：模块输出控制为A×B的转换矩阵，A行接模块输出，B列为充电桩输出；A行×B列构成的矩阵的交叉结点分别接直流接触器的两个触点，直流接触器触点开闭，实现该交叉结点的开闭；直流接触器受控于模块输出控制的专用嵌入式单片机，专用嵌入式单片机受控于中央控制器。
8.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：输出接口可以连接一个或多个充电枪或受电弓。
9.一种如权利要求1所述的集成式超级充电桩，其技术特征为：其变压器置于为密封外壳内，高压电缆进线端与壳体为密封结构，其壳体上盖板高于该点地平20-30公分。
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