CN107020968A - 一种非风冷分布式部署的直流充电桩 - Google Patents

一种非风冷分布式部署的直流充电桩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非风冷分布式部署的直流充电桩，属于电动汽车充电领域，包括一个电源柜、一个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入；所述控制柜包括直流充电桩控制模块、高压继电器AK‑1、AK‑2和直流充电枪；所述非风冷电源模块组的DC+、DC‑、PE输出接口通过高压直流电缆分别对应连接到直流充电枪的DC+、DC‑、PE；在连接非风冷电源模块组的DC+、DC‑与直流充电枪的DC+、DC‑的高压直流电缆上分别设置两个高压继电器；所述控制模块与电源模块通过CAN总线进行通信，所述控制柜和外界全密封设计。同时，也可设置成一个电源柜配置N个控制柜，或N个电源柜配置一个控制柜。

Description

一种非风冷分布式部署的直流充电桩
技术领域
本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种非风冷分布式部署的直流充电桩。
背景技术
未来汽车的续航里程越来越大，充电速度越来越快，充电桩的容量也会随之变大，因此分体式充电桩是重要的发展方向。现有分体式充电桩采用电源柜加分体桩的模式。但当前分体式充电桩存在如下的问题：传统的分体式充电桩中，电源模块作为发热源在工作时产生大量热量，因此几乎所有分体式充电桩都在电源柜中设置风扇和柜外通风来进行散热，而风扇的控制线路较多，不宜拉远，所以必须在电源柜中配置控制模块来完成对风扇的控制。同时，由于要和外界直接通风进行散热，对机柜的热设计要求较高，传统电源柜难以做到IP55以上的级别。
发明内容
本发明是为了解决上述背景技术中存在的问题而进行的，目的在于提供一种非风冷分布式部署的直流充电桩。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：包括一个电源柜、一个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上的直流充电枪；所述控制柜包括直流充电桩控制模块、高压继电器AK-1、AK-2和直流充电枪；所述非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆分别对应连接到直流充电枪的DC+、DC-、PE，所述控制柜的DC+、DC-和所述非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排；在连接非风冷电源模块组的DC+、DC-与直流充电枪的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，所述直流充电桩控制模块通过高压继电器AK-1和AK-2分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，控制非风冷电源模块组的工作，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计。
进一步的，也可设置成一个电源柜配置N个控制柜，或者N个电源柜配置一个控制柜，或者N个电源柜配置N个控制柜。
进一步的，采用N个电源柜配置一个控制柜或者N个电源柜配置N个控制柜时，N个电源柜可以共用交流380V输入及三相微型断路器，在电源柜1中设置交流380V输入及三相微型断路器，其它电源柜的交流380V输入线路并接在电源柜1的三相微型断路器之后；所述交流380V输入及三相微型断路器也可以用一个单独的柜子进行组装，形成一个配电柜，所有电源柜共用一个配电柜。
本发明的有益效果：1）非风冷电源模块组设置在电源柜中，由控制柜完成对整个充电过程的控制，电源柜中不需设置控制模块，控制柜内也没有高功耗的电源模块，控制柜的发热量低，可以采用IP65自然散热设计，因此控制柜中不需配置风扇，也避免了复杂的控制线路，因此可以设计成和外界全密封设计，从而可以提高控制器的防水防腐蚀保护等级；2）把又大又重的一体化机柜，拆分为体积、重量相当的控制柜和电源柜，电源柜由于体积变小，大大减少了安装和维护工作；3）场地适应性加强：可以拉远部署，也可堆叠部署，对场地的适应性更强；4）柜体拆分后，质量变轻，可以在无重型机械协助的情况下进行安装，节省安装成本；5）对于大功率容量需求，则采用多个电源柜并柜的模式实现，从而实现平滑扩容，同时一个电源柜的能量也可以被分配到多个控制柜中，实现能量的灵活分配。5）采用非风扇的自然散热，不需要频繁更换防尘网，大大减少维护工作。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的实施例1中一个电源柜配置一个控制柜的结构原理图；
图2是本发明的实施例2中三个电源柜配置一个控制柜的结构原理图；
图3是本发明的实施例2中三个电源柜配置一个控制柜（电源柜共用交流380V输入及三相微型断路器）的结构原理图；
图4是本发明的实施例3中一个电源柜配置三个控制柜的结构原理图；
图5是本发明的实施例4中三个电源柜配置三个控制柜的结构原理图。
具体实施方式
在以下实施方式中，分别以一个电源柜配置一个控制柜、一个电源柜配置三个控制柜、三个电源柜配置一个控制柜、三个电源柜配置三个控制柜这四种实施方式为例介绍本发明。如同对专业人员来说十分明显的那样，N可以扩展到N等于2，4，5等。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的非风冷分布式部署的直流充电桩作具体阐述。
实施例1：如图1所示，包括一个电源柜、一个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上连接的直流充电枪；所述控制柜包括直流充电桩控制模块、高压继电器AK-1、AK-2和直流充电枪；所述非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆分别对应连接到直流充电枪的DC+、DC-、PE，所述控制柜的DC+、DC-和所述非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排；在连接非风冷电源模块组的DC+、DC-与直流充电枪的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，所述直流充电桩控制模块通过高压继电器AK-1、AK-2分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，控制非风冷电源模块组的工作，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计。
实施例2：如图2所示，包括三个电源柜、一个控制柜和高压直流电缆，所述每个电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上连接的直流充电枪；所述控制柜包括直流充电桩控制模块、高压继电器AK-1、AK-2和直流充电枪；所述三个电源柜的非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆共同连接到控制柜上的直流充电枪的DC+、DC-、PE，所述控制柜的DC+、DC-和所有非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排，由此可实现多个电源柜的输出功率叠加到控制柜的充电枪上，从而实现功率的扩容，达到大功率充电的目的；在连接每个非风冷电源模块组的DC+、DC-与直流充电枪的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，所述直流充电桩控制模块通过高压继电器AK-1和AK-2分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，控制非风冷电源模块组的工作，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计，到达高防水防腐蚀保护等级。
如图3所示，三个电源柜共用交流380V输入及三相微型断路器，在电源柜1中设置交流380V输入及三相微型断路器，电源柜2和电源柜3的交流380V输入线路并接在电源柜1的三相微型断路器之后。
实施例3：如图4所示，包括一个电源柜、三个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上连接的直流充电枪；所述每个控制柜包括直流充电桩控制模块、两个高压继电器和直流充电枪；非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆分别连接到每个控制柜上连接的直流充电枪上对应的DC+、DC-、PE，所有控制柜的DC+、DC-均和非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排；在连接电源柜1中非风冷电源模块组的DC+、DC-与直流充电枪上对应的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，以此类推，在连接电源柜3中电源模块的DC+、DC-与直流充电枪上对应的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-5和AK-6，所述每个控制柜的直流充电桩控制模块通过各自的两个高压继电器分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述每个控制柜的直流充电桩控制模块间通过CAN通信互相协同，保证所有控制柜中只有一个控制柜的两个高压继电器导通，保证同时只有一个控制柜可以给汽车充电，且在一个控制柜连接的汽车充电完成后，通知其它控制柜的直流充电桩控制模块，允许其它控制柜上连接的电动汽车充电，实现多个直流充电枪轮流充电；所述每个直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计。
实施例4：如图5所示，包括三个电源柜、三个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上连接的直流充电枪；所述每个控制柜包括直流充电桩控制模块、两个高压继电器和直流充电枪；所有非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆同时连接到每个控制柜中直流充电枪上对应的DC+、DC-、PE，所有控制柜中直流充电枪上的DC+、DC-和所有非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排；所述三个电源柜的非风冷电源模块组的直流输出并接在同一母排（DC+和DC-）上，形成共同功率输出，实现多个电源柜的输出功率叠加到某一个控制柜的直流充电枪上，达到大功率充电的目的。在连接电源柜1中电源模块的DC+、DC-与直流充电上对应的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，以此类推，在连接电源柜3中电源模块的DC+、DC-与直流充电枪上对应的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-5和AK-6，所述每个控制柜的直流充电桩控制模块通过各自的两个高压继电器分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述每个控制柜的直流充电桩控制模块间通过CAN通信互相协同，保证所有控制柜中只有一个控制柜的两个高压继电器导通，保证同时叠加的非风冷电源模块组的输出功率只给连接在其中一个控制柜上的电动汽车充电，且在一个控制柜连接的汽车充电完成后，通知其它控制柜的直流充电桩控制模块，允许其它控制柜上连接的电动汽车充电，把多个电源柜的能量分配到一个链型连接的控制柜中，实现多个直流充电枪的轮流充电，实现大功率叠加输出；所述每个直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计，到达高防水防腐蚀保护等级。

Claims (3)

1.一种非风冷分布式部署的直流充电桩，其特征在于，包括一个电源柜、一个控制柜和高压直流电缆，所述电源柜包括柜体、非风冷电源模块组、三相微型断路器和交流380V输入，交流380V输入通过三相微型断路器，接入非风冷电源模块组，非风冷电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆输送到控制柜上的直流充电枪；所述控制柜包括直流充电桩控制模块、高压继电器AK-1、AK-2和直流充电枪；所述非风冷电源模块组的DC+、DC-、PE输出接口通过高压直流电缆分别对应连接到直流充电枪的DC+、DC-、PE，所述控制柜的DC+、DC-和所述非风冷电源模块组的DC+、DC-共母排；在连接非风冷电源模块组的DC+、DC-与直流充电枪的DC+、DC-的高压直流电缆上分别设置高压继电器AK-1和AK-2，所述直流充电桩控制模块通过高压继电器AK-1和AK-2分别控制DC+连接线路和DC-连接线路的通断；所述直流充电桩控制模块的CAN总线连接电源柜中非风冷电源模块组的CAN总线，与所述非风冷电源模块组进行实时通信，控制非风冷电源模块组的工作，共同完成充电控制过程；所述控制柜和外界全密封设计。
2.如权利要求1所述的一种非风冷分布式部署的直流充电桩，其特征在于：也可设置成一个电源柜配置N个控制柜，或者N个电源柜配置一个控制柜，或者N个电源柜配置N个控制柜。
3.如权利要求2所述的采用N个电源柜配置一个控制柜或者N个电源柜配置N个控制柜的非风冷分布式部署的直流充电桩，其特征在于：所述N个电源柜可以共用交流380V输入及三相微型断路器，在电源柜1中设置交流380V输入及三相微型断路器，其它电源柜的交流380V输入线路并接在电源柜1的三相微型断路器之后；所述交流380V输入及三相微型断路器也可以用一个单独的柜子进行组装，形成一个配电柜，所有电源柜共用一个配电柜。
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