CN107298031A - 一种具有多枪多种充电模式的直流充电机及其充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：包括开关电源模块、控制器、第一接触器和至少两个充电组，开关电源模块分别与控制器、各充电组连接，控制器分别与各充电组连接，各充电组之间连接第一接触器；每个充电组包括充电模块和至少两个充电单元，充电模块分别与各充电单元连接；每个充电单元包括第二接触器和充电枪，第二接触器与充电枪连接；控制器输出充电切换信号通过第一接触器控制各充电组实现全功率输出充电模式、半功率输出充电模式或半功率轮换输出充电模式。这种具有多枪多种充电模式的直流充电机，它能够改进现有的直流充电机的输出模式，具备多枪自动轮换充电，提高充电机和电动车的利用率，使其更具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源充电领域，尤其是涉及一种具有多枪多种充电模式的直流充电机及其充电方法。
背景技术
我国大城市的大气污染已不能忽视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有10个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车，但石油资源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如我国人均汽车持有量达到全球水平，即每1000人有110辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，石油进口就成为大问题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑。
电动汽车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。电动汽车主要是指纯电动汽车，全部使用电能行驶，该类产品噪音小，行驶稳定性高，并且实现零排放。
近几年来，我国已经投产了一定数量的充电站与充电机，充电方式有快充、慢充、换电池等多种，先期的工作为后续建设提供了宝贵经验。目前直流充电机设备多采用单枪输出或双枪轮流输出的模式。以现有的双枪直流充电机为例，虽然名义上是双枪，但充电机是一套单枪充电系统，配备两个枪头，一台车充电时，另一台车即使接上另一个枪头也无法充电，只有等前车充满拔枪后才能充。这种现有的双枪直流充电机在充电时只能对一辆电动汽车充电，功能比较单一，造成充电时间过长和充电速度慢，影响电动车的使用率，大大降低了充电机和电动车的利用率，给用户带来了不便，对整个行业造成不必要的损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种直流充电机的电路，它能够改进现有的直流充电机的输出模式，具备多枪自动轮换充电，提高充电机和电动车的利用率，使其更具有实用性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：包括开关电源模块、控制器、第一接触器和至少两个充电组，所述开关电源模块分别与控制器、各充电组连接，所述控制器分别与各充电组连接，各所述充电组之间连接第一接触器；每个所述充电组包括充电模块和至少两个充电单元，所述充电模块分别与各充电单元连接；每个所述充电单元包括第二接触器和充电枪，所述第二接触器与充电枪连接；所述控制器输出充电切换信号通过第一接触器控制各充电组实现全功率输出充电模式、半功率输出充电模式或半功率轮换输出充电模式。这种具有多枪多种充电模式的直流充电机通过设置多个充电组实现三种不同的充电模式，在充电时能够对多辆电动汽车充电，改进现有的直流充电机的输出模式，具备多枪自动轮换充电，减少了充电时间，大大提高了充电机和电动汽车的利用率，方便用户出行，对整个电动汽车行业的发展起到重要的作用。
作为本发明的优选方案，所述全功率输出充电模式为控制器输出充电切换信号接通第一接触器，各充电组并联运行分别接通各充电单元的第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。在全功率输出充电模式下每一个充电组中只有一个充电枪连接有电动汽车，对已接入的电动汽车进行全功率充电。
作为本发明的优选方案，所述半功率输出充电模式为控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，不同充电组中各自的一个充电枪对已接入的电动汽车同时进行充电。在半功率输出充电模式下，各充电组串联起来，每一个充电组中所有的充电枪都连接有电动汽车，不同充电组中各自的一个充电枪能同时进行半功率充电；但同一个充电组的其他充电枪不可以与当前正在充电的充电枪同时充电。
作为本发明的优选方案，所述半功率轮换输出充电模式为控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行，控制器根据各台电动汽车电池组的充电状态自动输出充电切换信号，分别接通各充电组中任意一个第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。在半功率轮换输出充电模式下，不管同一个充电组的电动汽车还是不同充电组的电动汽车，只需一辆电动汽车充满后，控制器会自动为另一辆等待充电的电动汽车充电。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还连接有第三接触器，所述第三接触器与开关电源模块连接。开关电源模块的电池组本身也有控制电路，需要提供电源的。第三接触器是控制接通电池组的辅助电源。控制器与第三接触器连接，控制器控制第三接触器的开关，当充电枪的接通信号正常才接通第三接触器。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还连接有触摸屏。通过设置这种触摸屏，可以显示用户当前的充电情况和消费记录等。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还连接有刷卡模块。通过设置这种刷卡模块，可以让用户刷卡进行结算，方便快捷。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还连接有通信模块。通过设置这种通信模块，使得直流充电机与其他设备之间建立同步协议，即通过互相的监控指令来监控对方。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还连接有智能电表。智能电表是智能电网的智能终端，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还设有温控保护模块。通过设置这种温控保护模块，直流充电机能够自动调节控制器上的温度。
作为本发明的优选方案，所述控制器上还设有急停信号。如果充电机无法正常开启，先查看配电站是否有电，如有电请查看充电机急停键是否锁定，如锁定请解锁，然后重新开启。如不能开启请查看充电机内总断路器是否损坏需等待A1B1枪结束充电即可。
本发明还提供一种采用上述具有多枪多种充电模式的直流充电机的充电方法，其特征是：包括控制器采用第一接触器对至少两个充电组进行切换充电模式，包括以下步骤：
步骤1：检测每一个充电组有多少个充电枪连接有电动汽车：如果每个充电组所有充电枪都没有连接电动汽车，就不充电；如果每个充电组只有一个充电枪连接有电动汽车，跳到步骤2；如果每个充电组所有的充电枪都连接有电动汽车，跳到步骤3或4；
步骤2：选择全功率输出充电模式，各充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，不同充电组中各自的一个充电枪对已接入的电动汽车同时进行充电；在全功率输出充电模式下需要当前正在充电的充电枪充满后停止，期间不能有其它的充电枪与当前正在充电的充电枪同时充电，其它的充电枪需要等待当前正在充电的充电枪充满后才能充电；
步骤3：选择半功率输出充电模式，控制器输出充电切换信号断开第一接触器，两个充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电；在充电过程中，一个充电组的充电枪正在给电动汽车充电时，另一个充电组的充电枪可给另一辆电动汽车充电，实现不同充电组的两个充电枪同时进行半功率充电；但同一个充电组的其他充电枪不可以与当前正在充电的充电枪同时充电；
步骤4：选择半功率轮换输出充电模式，控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行，控制器根据各台电动汽车电池组的充电状态自动输出充电切换信号，分别接通各充电组中任意一个第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电；当同一个充电组的第一个充电枪在充电时，与其同一个充电组的另一个充电枪只需将该充电枪插入电动汽车内，等待第一个充电枪充电完成后，控制器会自动为另一个充电枪充电；当个充电组的充电枪正在充电时，另一个充电组的充电枪要等待第一个充电组的充电枪充完后，控制器会自动为另一个充电组的充电枪充电；当不同充电组中各有第一个充电枪同时充电时，不同充电组中各自另一个充电枪要等待各自第一个充电枪充完后，控制器会自动为不同充电组中各自另一个充电枪充电。
作为本发明的优选方案，所述充电组的数目为两个，每个充电组包括两个充电枪，采用半功率输出充电模式同时为两辆电动汽车进行充电。假设晚上10点到明早6点这8个小时采用半功率输出充电模式充电能够完成四辆电动汽车的充电，一辆电动汽车充满需要4个小时，前面4小时为两辆电动汽车充满电后，后面4小时为另外两辆电动汽车充满电，提高了充电机和电动汽车的利用率。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
这种具有多枪多种充电模式的直流充电机通过设置多个充电组实现三种不同的充电模式，在充电时能够对多辆电动汽车充电，改进现有的直流充电机的输出模式，具备多枪自动轮换充电，减少了充电时间，大大提高了充电机和电动汽车的利用率，使其更具有实用性，方便用户出行，对整个电动汽车行业的发展起到重要的作用。
附图说明
图1是本发明具体实施例的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行具体描述。
实施例1
如图1所示，本实施例中的一种具有多枪多种充电模式的直流充电机，包括开关电源模块1、控制器2、第一接触器K5和两个充电组3，开关电源模块1分别与控制器2、各充电组3连接，控制器2分别与各充电组3连接，各充电组3之间连接第一接触器K5；每个充电组3包括充电模块31和两个充电单元32，充电模块31分别与各充电单元32连接；每个充电单元32包括第二接触器和充电枪，第二接触器与充电枪连接；控制器2输出充电切换信号通过第一接触器K5控制各充电组3实现全功率输出充电模式。
两个充电组3分别为A组和B组，A组包括A1充电枪和A2充电枪，B组包括B1充电枪和B2充电枪，第二接触器包括K1接触器、K2接触器、K3接触器、K4接触器，A1充电枪与K1接触器连接，A2充电枪与K2接触器连接，B1充电枪与K3接触器连接，B2充电枪与K4接触器连接；图1中每个充电枪的接口有DC+、DC-、A+、A-、S+、S-、CC1、CC2。其中，DC+、DC-为电池组充电接口；A+、A-为电动汽车充电辅助电源；S+、S-为直流充电机与电动汽车的通信接口；CC1、CC2为充电枪的接通信号。
全功率输出充电模式为控制器2输出充电切换信号接通第一接触器K5，两个充电组3并联运行分别接通各充电单元32的第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。在全功率输出充电模式下每一个充电组3中只有一个充电枪连接有电动汽车，对已接入的电动汽车进行全功率充电。当A1充电枪正在进行全功率充电时，在A组中只有等待A1充电枪充满后停止才能对A2充电枪进行充电，期间A组中不能有其他充电枪与A1充电枪同时充电；B组的充电过程也和A组相同。
控制器2上还连接有第三接触器K10，第三接触器K10与开关电源模块1连接。
控制器2上还连接有触摸屏4、刷卡模块5、通信模块6、智能电表7、温控保护模块8和急停信号9。
采用上述具有多枪多种充电模式的直流充电机的充电方法，包括控制器2采用第一接触器K5对两个充电组3进行切换充电模式，包括以下步骤：
步骤1：检测每一个充电组3有多少个充电枪连接有电动汽车：如果每个充电组3所有充电枪都没有连接电动汽车，就不充电；如果每个充电组3只有一个充电枪连接有电动汽车，跳到步骤2；如果每个充电组3所有的充电枪都连接有电动汽车，跳到步骤3或4；
步骤2：选择全功率输出充电模式；
步骤3：选择半功率输出充电模式；
步骤4：选择半功率轮换输出充电模式。
实施例2
本实施例中的具有多枪多种充电模式的直流充电机与实施例1的区别在于：
控制器2输出充电切换信号通过第一接触器K5控制各充电组3实现半功率输出充电模式。半功率输出充电模式为控制器2输出充电切换信号断开第一接触器K5，各充电组3串联运行分别接通各充电单元32的第二接触器，不同充电组3中各自的一个充电枪对已接入的电动汽车同时进行充电。当A1充电枪正在进行半功率充电的同时可对B组的B1充电枪或B2充电枪进行充电，而A组中A2充电枪不能与A1充电枪同时充电。
实施例3
本实施例中的具有多枪多种充电模式的直流充电机与实施例1的区别在于：
控制器2输出充电切换信号通过第一接触器K5控制各充电组3实现半功率轮换输出充电模式。
半功率轮换输出充电模式为控制器2输出充电切换信号断开第一接触器K5，各充电组3串联运行，控制器2根据各台电动汽车电池组的充电状态自动输出充电切换信号，分别接通各充电组3中任意一个第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。
当A1充电枪正在充电时，如果想对A2充电枪进行充电，只需将A2充电枪插入电动汽车内，等待A1充电枪充电结束后，控制器2会自动为A2充电枪进行充电。同理，在A2充电枪进行充电时，对B1充电枪进行相同的操作，也能实现控制器2对B1充电枪的充电。这种充电方式就是半功率轮换输出充电模式。在A1充电枪、B1充电枪同时充电时，对应的A2充电枪、B2充电枪只需等待A1充电枪、B1充电枪充电结束后即可继续进行充电。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：包括开关电源模块、控制器、第一接触器和至少两个充电组，所述开关电源模块分别与控制器、各充电组连接，所述控制器分别与各充电组连接，各所述充电组之间连接第一接触器；每个所述充电组包括充电模块和至少两个充电单元，所述充电模块分别与各充电单元连接；每个所述充电单元包括第二接触器和充电枪，所述第二接触器与充电枪连接；所述控制器输出充电切换信号通过第一接触器控制各充电组实现全功率输出充电模式、半功率输出充电模式或半功率轮换输出充电模式。
2.如权利要求1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述全功率输出充电模式为控制器输出充电切换信号接通第一接触器，各充电组并联运行分别接通各充电单元的第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。
3.如权利要求1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述半功率输出充电模式为控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，不同充电组中各自的一个充电枪对已接入的电动汽车同时进行充电。
4.如权利要求1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述半功率轮换输出充电模式为控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行，控制器根据各台电动汽车电池组的充电状态自动输出充电切换信号，分别接通各充电组中任意一个第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电。
5.如权利要1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述控制器上还连接有第三接触器，所述第三接触器与开关电源模块连接。
6.如权利要1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述控制器上还连接有触摸屏。
7.如权利要求1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：所述控制器上还连接有刷卡模块。
8.如权利要求1所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机，其特征是：
所述控制器上还连接有通信模块；
所述控制器上还连接有智能电表；
所述控制器上还设有温控保护模块；
所述控制器上还设有急停信号。
9.一种具有多枪多种充电模式的直流充电机的充电方法，其特征是：包括控制器采用第一接触器对至少两个充电组进行切换充电模式，包括以下步骤：
步骤1：检测每一个充电组有多少个充电枪连接有电动汽车：如果每个充电组所有充电枪都没有连接电动汽车，就不充电；如果每个充电组只有一个充电枪连接有电动汽车，跳到步骤2；如果每个充电组所有的充电枪都连接有电动汽车，跳到步骤3或4；
步骤2：选择全功率输出充电模式，各充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，不同充电组中各自的一个充电枪对已接入的电动汽车同时进行充电；在全功率输出充电模式下需要当前正在充电的充电枪充满后停止，期间不能有其它的充电枪与当前正在充电的充电枪同时充电，其它的充电枪需要等待当前正在充电的充电枪充满后才能充电；
步骤3：选择半功率输出充电模式，控制器输出充电切换信号断开第一接触器，两个充电组串联运行分别接通各充电单元的第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电；在充电过程中，一个充电组的充电枪正在给电动汽车充电时，另一个充电组的充电枪可给另一辆电动汽车充电，实现不同充电组的两个充电枪同时进行半功率充电；但同一个充电组的其他充电枪不可以与当前正在充电的充电枪同时充电；
步骤4：选择半功率轮换输出充电模式，控制器输出充电切换信号断开第一接触器，各充电组串联运行，控制器根据各台电动汽车电池组的充电状态自动输出充电切换信号，分别接通各充电组中任意一个第二接触器，对已接入的电动汽车进行充电；当同一个充电组的第一个充电枪在充电时，与其同一个充电组的另一个充电枪只需将该充电枪插入电动汽车内，等待第一个充电枪充电完成后，控制器会自动为另一个充电枪充电；当个充电组的充电枪正在充电时，另一个充电组的充电枪要等待第一个充电组的充电枪充完后，控制器会自动为另一个充电组的充电枪充电；当不同充电组中各有第一个充电枪同时充电时，不同充电组中各自另一个充电枪要等待各自第一个充电枪充完后，控制器会自动为不同充电组中各自另一个充电枪充电。
10.如权利要求9所述的具有多枪多种充电模式的直流充电机的充电方法，其特征是：所述充电组的数目为两个，每个充电组包括两个充电枪，采用半功率输出充电模式同时为两辆电动汽车进行充电。
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