CN108054746A - 一种直流充电桩功率并联装置及并机方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流充电桩功率并联装置及并机方法，包括功率并联控制器和与功率并联控制器分别连接的n个连接至充电桩的充电枪枪座，还包括一个与功率并联控制器连接的汽车充电枪；n个充电桩的充电枪分别插入n个充电枪枪座；n个充电枪枪座分别通过功率接触器进行功率并联，汽车充电枪通过输出接触器实现并联功率的输出控制；在功率并联控制器上还设有一个与相邻功率并联控制器相连的并机口，通过该并机口将多个单体多枪座功率并联控制器进行并机，并机成为多体多枪座功率并联控制器，进行多桩并联，构成多枪输出，实现多枪单充或多枪多充。该装置可以将充电速率提升几倍，节省了成本；且充电资源灵活配置，可以满足不同功率车的充电需求。

Description

一种直流充电桩功率并联装置及并机方法

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，涉及直流充电桩大功率充电技术以及多桩并联技术，特别是一种直流充电桩功率并联装置及并机方法。

背景技术

随着电池技术的发展，在电动汽车领域，电动汽车对充电速率的要求也越来越高，大功率快充的也是目前许多充电企业研究的重点，目前大部分企业都是通过充电机内部模块并联的方式来开发新的大功率快充产品，投建新的大功率快充场站，而之前投建的功率等级比较低的充电桩，充电速率低的问题依然得不到解决。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种直流充电桩功率并联装置及并机方法，功率并联装置之间可以再并联，将多个充电桩的功率可以并在一起输出，这样大大提高了充电速率，满足了更大功率车辆的充电需求。

本发明的目的还在于提供一种直流充电桩功率并联装置的并机方法。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明给出了一种直流充电桩功率并联装置，包括功率并联控制器，和与功率并联控制器分别连接的n个连接至充电桩的充电枪枪座，还包括一个与功率并联控制器连接的汽车充电枪；n个充电桩的充电枪分别插入n个充电枪枪座；所述n个充电枪枪座分别通过功率接触器进行功率并联，汽车充电枪通过输出接触器实现并联功率的输出控制；

在功率并联控制器上还设有一个与相邻功率并联控制器相连的并机口，通过该并机口将多个单体多枪座功率并联控制器进行并机，并机成为多体多枪座功率并联控制器，进行多桩并联，构成多枪输出，实现多枪单充或多枪多充。

进一步，所述多枪单充为多个单体多枪座功率并联控制器通过并机口进行并机的状态下，多桩并联后的多体多枪座功率并联控制器上的多把汽车充电枪对一辆电动汽车进行充电。

进一步，所述多枪多充为多个单体多枪座功率并联控制器通过并机口进行并机的状态下，多桩并联后的多体多枪座功率并联控制器上的多把汽车充电枪对多辆电动汽车进行充电。

进一步，所述单体多枪座功率并联控制器上设有分别连接若干个充电枪枪座的通信口CANn，和连接汽车充电枪的通信口CAN0；若干个充电桩的充电枪枪座分别通过与其各自对应的功率接触器Kn实现功率并联，并联输出连接输出接触器K0，汽车充电枪通过输出接触器K0实现功率并联输出；若干个充电桩的充电枪枪座分别对应插入充电桩的充电枪，汽车充电枪的通信口CAN0通过汽车充电枪与电动汽车进行通信，实现多枪座单枪单充。

进一步，所述多体多枪座功率并联控制器为双体多枪座功率并联控制器，双体多枪座功率并联控制器由两个单体多枪座功率并联控制器通过并机口并联，进行两个功率并联装置的并机，实现多桩并联，构成双枪输出，实现双枪单充，即双枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

进一步，所述双体多枪座功率并联控制器并机，各单体多枪座功率并联控制器单枪单充，实现双枪双充，即两辆电动汽车各插一把枪，为两辆电动汽车分别输出功率。

进一步，所述多体多枪座功率并联控制器为三体多枪座功率并联控制器，三体多枪座功率并联控制器由三个单体多枪座功率并联控制器并联，进行三个功率并联装置的并机，实现多桩并联，构成三枪输出，实现三枪单充，即三枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

进一步，所述三体多枪座功率并联控制器并机，双体多枪座功率并联控制器并机进行双枪单充，再与进行单枪单充的单体多枪座功率并联控制器并机，实现三枪双充，即两辆电动汽车中，一辆车插两把枪，另一辆车插一把枪，在三体多枪座功率并联控制器并机上为两辆电动汽车分别输出功率。

本发明进而给出了该直流充电桩功率并联装置的并机方法，包括下述步骤：

步骤1.将需要并联的充电桩的充电枪分别插入功率并联装置的充电枪枪座，并将功率并联装置的汽车充电枪插入单枪单充、多枪单充或多枪多充的电动汽车；

步骤2.功率并联控制器检测所有充电枪连接后，开始自动识别多个功率并联装置并机模式及并机个数；

步骤3.识别完成后，功率并联装置主机开机，功率并联装置主机按照国标流程开始与电动汽车进行通信，并吸合功率并联装置主机的功率接触器K1与输出接触器K0,调度功率并联装置主机的充电桩进行绝缘检测；

步骤4.绝缘检测后，功率并联装置主机先开启属于自己的充电桩进行充电，如果自己的功率不够，发送开机命令给与之并联的功率并联装置从机，并发送充电电压与充电电流，功率并联装置从机按照主机下发的充电电压与充电电流进行输出；

步骤5.当功率并联装置主机收到关机命令或者收到电池发送终止充电报文后，主机发送关机命令给功率并联装置从机，主机与从机先关闭各自的充电桩的功率输出，然后断开功率接触器，最后断开输出接触器K0。

本发明的有益效果是：

1)对于功率等级比较低的充电桩功率通过此方法可以将充电速率提升几倍；

2)功率并联装置相比投建新的大功率的充电桩节省了很大的成本；

3)充电资源灵活配置，既可以满足小功率车的需求，也可以满足大功率充电需求。

附图说明

图1为功率并联装置结构示意图；

图2为功率并联装置并机结构示意图；

图3为单枪单充充电结构框图；

图4为双枪双充充电结构框图；

图5为双枪单充充电结构框图；

图6为多枪多充充电结构框图；

图7为三枪单充充电结构框图；

图8为功率并联控制器结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。

如图1所示，本发明的直流充电桩功率并联装置，包括功率并联控制器，和与功率并联控制器分别连接的n个连接至充电桩的充电枪枪座，以及一个与功率并联控制器连接的汽车充电枪；n个充电枪枪座分别通过功率接触器进行功率并联；汽车充电枪通过输出接触器实现并联功率的输出控制。在功率并联控制器上还设有一个与相邻功率并联控制器相连的并机口，通过该并机口将多个单体多枪座功率并联控制器进行并机，并机成为多体多枪座功率并联控制器，进行多桩并联，构成包括单枪、双枪、三枪的多枪输出，实现单枪单充、双枪单充、三枪单充、双枪双充或三枪双充等。

图2给出了两个功率并联控制器并机结构示意图，两个单体多枪座功率并联控制器并机成为双体多枪座功率并联控制器，双体多枪座功率并联控制器由两个单体多枪座功率并联控制器通过并机口并联，进行两个功率并联装置的并机，实现多桩并联。

如图3所示，为单个多枪座功率并联控制器进行双桩并联，构成单枪输出，实现单枪单充结构，结合图1，当单个多枪座功率并联装置包括2个枪座时，枪座1与枪座2分别插两个充电桩的充电枪，功率接触器K1与功率接触器K2负责将两个充电枪的功率并在一起，输出接触器K0负责总的功率输出；通信口CAN1口负责与充电桩1进行通信，负责控制充电桩1的功率输出，通信口CAN2负责与充电桩2进行通信，负责控制充电桩2的功率输出，通信口CAN0负责与电动汽车进行通信，实现多枪座单枪单充。

如图4所示，将双体多枪座功率并联控制器并机，各功率并联控制器单枪单充，实现双枪双充，即两辆车各插一把枪，为两辆电动汽车分别输出功率。

如图5所示，为两个功率并联控制器并机，进行四桩并联，构成双枪输出，实现双枪单充，即双枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

如图6所示，为三体多枪座功率并联控制器并机，实现多枪多充，双体多枪座功率并联控制器并机进行双枪单充，再与进行单枪单充的单体多枪座功率并联控制器并机，实现三枪双充；即两辆车中一辆车插两把枪，在另一辆车插一把枪，在三体多枪座功率并联控制器并机上为两辆电动汽车分别输出功率。

如图7所示，为三体双枪座功率并联控制器，三体双枪座功率并联控制器由三个单体双枪座功率并联控制器并联，进行六桩并联，构成三枪输出，实现三枪单充，即三枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

功率并联控制器功能框图如图8所示，从图8可以看出功率并联控制器的功能分为4部分，1是与充电桩A进行通信，负责充电桩A的逻辑控制，2是与充电桩B进行通信，负责充电桩B的逻辑控制，依次类推，可以与n个充电桩进行通信，并负责各个充电桩的逻辑控制，3是负责接触器(包括功率接触器和输出接触器)的检测及控制，4是负责与电动汽车进行通信，实现充电流程。

下面给出直流充电桩功率并联装置的并机方法步骤如下：

步骤1.将需要并联的充电桩的充电枪插入功率并联装置的充电枪枪座，并将功率并联装置的汽车充电枪插入单枪单充、多枪单充或多枪多充的电动汽车；

步骤2.功率并联控制器检测所有充电枪连接OK后，开始自动识别多个功率并联装置并机模式及并机个数；

该步骤中，每个功率并联装置的功率并联控制器分别对其连接的充电枪进行连接检测，且各自均自动识别与其连接的多个功率并联装置之间的并机模式及并机个数。

步骤3.识别完成后，功率并联装置主机开机，功率并联装置主机按照国标流程开始与电动汽车进行通信，并吸合主机的功率接触器K1与输出接触器K0,调度功率并联装置主机的充电桩进行绝缘检测；

步骤4.绝缘检测OK后，功率并联装置主机先开启属于自己的充电桩进行充电，如果自己的功率不够，发送开机命令给与之并联的功率并联装置从机，并发送充电电压与充电电流，功率并联装置从机按照主机下发的充电电压与充电电流进行输出；

步骤5.当功率并联装置主机收到关机命令或者收到电池发送终止充电报文后，主机发送关机命令给功率并联装置从机，主机与从机先关闭各自的充电桩的功率输出，然后断开功率接触器，最后断开输出接触器。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种直流充电桩功率并联装置，其特征在于，包括功率并联控制器，和与功率并联控制器分别连接的n个连接至充电桩的充电枪枪座，还包括一个与功率并联控制器连接的汽车充电枪；n个充电桩的充电枪分别插入n个充电枪枪座；所述n个充电枪枪座分别通过功率接触器进行功率并联，汽车充电枪通过输出接触器实现并联功率的输出控制；

在功率并联控制器上还设有一个与相邻功率并联控制器相连的并机口，通过该并机口将多个单体多枪座功率并联控制器进行并机，并机成为多体多枪座功率并联控制器，进行多桩并联，构成多枪输出，实现多枪单充或多枪多充。

2.根据权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述多枪单充为多个单体多枪座功率并联控制器通过并机口进行并机的状态下，多桩并联后的多体多枪座功率并联控制器上的多把汽车充电枪对一辆电动汽车进行充电。

3.根据权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述多枪多充为多个单体多枪座功率并联控制器通过并机口进行并机的状态下，多桩并联后的多体多枪座功率并联控制器上的多把汽车充电枪对多辆电动汽车进行充电。

4.根据权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述单体多枪座功率并联控制器上设有分别连接若干个充电枪枪座的通信口CANn，和连接汽车充电枪的通信口CAN0；若干个充电桩的充电枪枪座分别通过与其各自对应的功率接触器Kn实现功率并联，并联输出连接输出接触器K0，汽车充电枪通过输出接触器K0实现功率并联输出；若干个充电桩的充电枪枪座分别对应插入充电桩的充电枪，汽车充电枪的通信口CAN0通过汽车充电枪与电动汽车进行通信，实现多枪座单枪单充。

5.根据权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述多体多枪座功率并联控制器为双体多枪座功率并联控制器，双体多枪座功率并联控制器由两个单体多枪座功率并联控制器通过并机口并联，进行两个功率并联装置的并机，实现多桩并联，构成双枪输出，实现双枪单充，即双枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

6.根据权利要求5所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述双体多枪座功率并联控制器并机，各单体多枪座功率并联控制器单枪单充，实现双枪双充，即两辆电动汽车各插一把枪，为两辆电动汽车分别输出功率。

7.根据权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述多体多枪座功率并联控制器为三体多枪座功率并联控制器，三体多枪座功率并联控制器由三个单体多枪座功率并联控制器并联，进行三个功率并联装置的并机，实现多桩并联，构成三枪输出，实现三枪单充，即三枪插入同一辆电动汽车，为同一辆电动汽车输出功率。

8.根据权利要求7所述的直流充电桩功率并联装置，其特征在于，所述三体多枪座功率并联控制器并机，双体多枪座功率并联控制器并机进行双枪单充，再与进行单枪单充的单体多枪座功率并联控制器并机，实现三枪双充，即两辆电动汽车中，一辆车插两把枪，另一辆车插一把枪，在三体多枪座功率并联控制器并机上为两辆电动汽车分别输出功率。

9.一种权利要求1所述的直流充电桩功率并联装置的并机方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1.将需要并联的充电桩的充电枪分别插入功率并联装置的充电枪枪座，并将功率并联装置的汽车充电枪插入单枪单充、多枪单充或多枪多充的电动汽车；

步骤2.功率并联控制器检测所有充电枪连接后，开始自动识别多个功率并联装置并机模式及并机个数；

步骤3.识别完成后，功率并联装置主机开机，功率并联装置主机按照国标流程开始与电动汽车进行通信，并吸合功率并联装置主机的功率接触器K1与输出接触器K0,调度功率并联装置主机的充电桩进行绝缘检测；

步骤4.绝缘检测后，功率并联装置主机先开启属于自己的充电桩进行充电，如果自己的功率不够，发送开机命令给与之并联的功率并联装置从机，并发送充电电压与充电电流，功率并联装置从机按照主机下发的充电电压与充电电流进行输出；

步骤5.当功率并联装置主机收到关机命令或者收到电池发送终止充电报文后，主机发送关机命令给功率并联装置从机，主机与从机先关闭各自的充电桩的功率输出，然后断开功率接触器，最后断开输出接触器K0。