CN109747465A - 一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法,包括交流接触器、充电控制器、固定充电模块、可分配充电模块、直流接触器模块、运动控制模块、开关量采集模块、功率分配模块、第一枪、第二枪、用于从车辆的电池管理系统采集第一枪和第二枪对应车辆的充电需求和优先充电顺序的车辆充电需求采集模块。本发明提供的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法,既能实现单个充电单元的智能分配,提高模块的利用率;同时通过对充电单元分组处理,用于根据第一枪、第二枪需求自由切换,如此,大大减少了功率分配需要的接触器数量。
Description
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域,特别是涉及一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法。
背景技术
目前市面上带功率分配功能的电动大巴车双枪直流充电桩,在双枪都有充电需求时,只能做到功率平均分配,使得充电模块不能有效利用。以16个模块(每个模块15kW)的双枪直流桩为例,若根据第一枪、第二枪的充电需求,实际12个模块可以满足第一枪需求,4个模块能满足第二枪需求,按目前的功率平均分配方案,第一枪、第二枪都分配了8个模块,这样,相当于第二枪有4个模块处于空闲状态,而第一枪又缺少4个模块来满足充电需求,使得整个系统的模块利用率降低。另外一种思路是在每个模块的输出端加入切换开关或者小型直流接触器,然后再分别接到两只枪,以提高模块的利用率,实现功率的智能分配。前者需要与模块同等数量的切换开关,每个切换开关上千元,大大提高了成本,并且切换开关故障率高,降低了充电桩的可靠性;后者需要加入模块4倍数量的接触器,以16个模块的直流桩为例,需要64个接触器来实现功率的智能分配,虽然接触器价格优于切换开关,但数量众多,布线困难,逻辑控制复杂,不利于批量生产。
目前,市场上已有的电动大巴车双枪直流充电桩可以实现两个枪充电,但功率分配方法多种多样。专利CN10704M7A提出了一种电动大巴车双枪直流充电桩,但只描述了三种充电模式,分别为轮循充电、平均充电和动态分配充电模式,没有对具体的功率分配方法进行说明;专利CN1077695A提出了一种一机双枪功率智能分配直流充电桩系统,文中也提到对模块进行分组处理的方案,但其控制逻辑较为复杂,响应速度也较慢,并且不能实现双枪对同一辆车的充电,不适用于对大容量的电动大巴车的充电。
因此,需要提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法以解决上述技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法,既能实现单个充电单元的智能分配,提高模块的利用率;同时通过对充电单元分组处理,将部分模块固定输出到第一枪、第二枪,其它模块再进行合理分组,用于根据第一枪、第二枪需求自由切换,如此,大大减少了功率分配需要的接触器数量,降低成本和故障率的同时,也简化了布局和走线;此外,本发明提出的功率智能分配方法除了可以分别对两辆大巴车充电外,还可以对同一辆大巴车实现双枪的同时充电,大大提高了充电效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,包括
交流接触器1、用于确定需要投入的最少充电单元个数和确定优先枪的充电控制器2、固定充电模块3、可分配充电模块4、直流接触器模块5、用于控制直流接触器的开关的运动控制模块6、开关量采集模块7、用于根据第一枪9和第二枪10的充电需求控制充电单元的开关和确定各个直流接触器通断的功率分配模块8、第一枪9、第二枪10、用于从车辆的电池管理系统采集第一枪9和第二枪10对应车辆的充电需求和优先充电顺序的车辆充电需求采集模块21,其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪;
充电控制器2电连接固定充电模块3、可分配充电模块4、功率分配模块8、车辆充电需求采集模块21;固定充电模块3电连接交流接触器1;
可分配充电模块4电连接交流接触器1、直流接触器模块5、功率分配模块8;
直流接触器模块5电连接运动控制模块6、开关量采集模块7;
运动控制模块6、开关量采集模块7、固定充电模块3电连接功率分配模块8;
固定充电模块3包括2M个电连接功率分配模块8的固定充电单元,其中,M个固定充电单元电连接第一枪9,另外M个固定充电单元电连接第二枪10;
可分配充电模块4包括N个可分配充电单元,直流接触器模块5包括多个直流接触器,其中,其中,所述的N个可分配充电单元分成多个组,每组可分配充电单元和第一枪9、第二枪10之间分别串联有一个直流接触器;
功率分配模块8通过控制运动控制模块6动作进而对每个直流接触器的开关实现独立控制;
其中,M和N都是正整数,且N是大于2。
实施例中,优选:充电控制器2电连接计费模块11。
实施例中,优选:
所述电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统进一步包括交流电表12、交流输入断路器13、防雷空气开关14和防雷器15;
交流输入断路器13用于接收AC380V电压输入,其输出端电连接交流电表12;
交流电表12电连接交流接触器1、防雷空气开关14,所述防雷空气开关14电连接防雷器15。
实施例中,优选:固定充电单元和可分配充电单元通过CAN通信总线20电连接充电控制器2和功率分配模块8。
实施例中,优选:
所述M个固定充电单元包括第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4;
所述另外M个固定充电单元包括第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8;
N个可分配充电单元包括第一可分配充电单元M9、第二可分配充电单元M10、第三可分配充电单元M11、第四可分配充电单元M12、第五可分配充电单元M13、第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15、第八可分配充电单元M16。
实施例中,优选:
第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第一铜板16,第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第二铜板17,
第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第三铜板18,第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第四铜板19;
第一铜板16电连接第一枪9的正极输入端,第二铜板17电连接第一枪9的负极输入端,第三铜板18电连接第二枪10的正极输入端,第四铜板19电连接第二枪10的负极输入端。
实施例中,优选:
所述直流接触器模块5包括第1-第16直流接触器;
第一可分配充电单元M9的正极输出端和第一铜板16之间串联第1直流接触器K1,第一可分配充电单元M9的正极输出端和第三铜板18之间串联第3直流接触器K3,第一可分配充电单元M9的负极输出端和第二铜板17之间串联第2直流接触器K2,第一可分配充电单元M9的负极输出端和第四铜板19之间串联第4直流接触器K4;
第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端和第一铜板16之间串联第5直流接触器K5,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端和第三铜板18之间串联第7直流接触器K7,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端和第二铜板17之间串联第6直流接触器K6,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端和第四铜板19之间串联第8直流接触器K8;第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端电连接,且第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端电连接;
第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端和第一铜板16之间串联第9直流接触器K9,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端和第三铜板18之间串联第11直流接触器K11,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端和第二铜板17之间串联第10直流接触器K10,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端和第四铜板19之间串联第12直流接触器K12;第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端电连接;第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端电连接;
第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端和第一铜板16之间串联第13直流接触器K13,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端和第三铜板18之间串联第15直流接触器K15,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端和第二铜板17之间串联第14直流接触器K14,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端和第四铜板19之间串联第16直流接触器K16;第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端电连接,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端电连接。
实施例中,优选:
第一枪9正极输入端线路上串联有第一熔断器22;
第二枪10正极输入端线路上串联有第二熔断器23。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配方法,
包括步骤
1)利用上述任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定优先枪;
2)利用上述任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定第一枪9和第二枪10对应的车辆各自的充电需求;
3)确定需要投入的最少充电单元的个数,并对第一枪和第二枪进行充电单元的分配,且优先满足优先枪的充电需求;
4)利用功率分配模块开启需要投入的固定充电单元和可分配充电单元;
5)当检测到投入给优先枪充电的可分配充电单元有空闲时,投入空闲的可分配充电单元给非优先枪以满足非优先枪的充电需求;
其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪,如果第一枪和第二枪同时投入充电时,选定第一枪为优先枪。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统及方法,既能实现单个充电单元的智能分配,提高模块的利用率;同时通过对充电单元分组处理,将部分模块固定输出到第一枪、第二枪,其它模块再进行合理分组,用于根据第一枪、第二枪需求自由切换,如此,大大减少了功率分配需要的接触器数量,降低成本和故障率的同时,也简化了布局和走线;此外,本发明提出的功率智能分配方法除了可以分别对两辆大巴车充电外,还可以对同一辆大巴车实现双枪的同时充电,大大提高了充电效率。
附图说明
图1是本发明的一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统的第一优选实施例的原理框图;
图2是图1中的固定充电模块和可分配充电模块的分组连线示意图。
具体实施方式
下面结合图示对本发明的技术方案进行详述。
请参见图1所示,本实施例的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,包括
交流接触器1、用于确定需要投入的最少充电单元个数和确定优先枪的充电控制器2、固定充电模块3、可分配充电模块4、直流接触器模块5、用于控制直流接触器的开关的运动控制模块6、开关量采集模块7、用于根据第一枪9和第二枪10的充电需求控制充电单元的开关和确定各个直流接触器通断的功率分配模块8、第一枪9、第二枪10、用于从车辆的电池管理系统采集第一枪9和第二枪10对应车辆的充电需求和优先充电顺序的车辆充电需求采集模块21,其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪;
充电控制器2电连接固定充电模块3、可分配充电模块4、功率分配模块8、车辆充电需求采集模块21;固定充电模块3电连接交流接触器1;
可分配充电模块4电连接交流接触器1、直流接触器模块5、功率分配模块8;
直流接触器模块5电连接运动控制模块6、开关量采集模块7;
运动控制模块6、开关量采集模块7、固定充电模块3电连接功率分配模块8;
固定充电模块3包括2M个电连接功率分配模块8的固定充电单元,其中,M个固定充电单元电连接第一枪9,另外M个固定充电单元电连接第二枪10;
可分配充电模块4包括N个可分配充电单元,直流接触器模块5包括多个直流接触器,其中,所述的N个可分配充电单元分成多个组,每组可分配充电单元和第一枪9、第二枪10之间分别串联有一个直流接触器;
功率分配模块8通过控制运动控制模块6动作进而对每个直流接触器的开关实现独立控制;
其中,M和N都是正整数,且N是大于2。
本实施例中,电源输入端输入的是380V三相交流电,如图2所示,其中,A、B、C代表三相电,为整个系统提供工作电压,充电控制器2确定第一枪9和第二枪10的充电需求以及枪对应的车辆的充电先后顺序,其中,首先充电的车辆对应的枪选为优先枪,充电控制器2将优先枪和每个枪的充电需求输送给功率分配模块8,功率分配模块8统一控制固定充电单元和可分配充电单元的通断。其中,M个固定充电单元固定为第一枪9充电,另M个固定充电单元固定为第二枪10充电,这样就可以减少直流接触器的个数,降低线路的复杂性和降低系统的成本。再者,将可分配充电单元串联直流接触器之后再接到对应的枪的输入端,那么对于可分配充电单元的控制,不但要借助于功率分配单元,而且要通过直流接触器的通断来控制,使得每个可分配充电单元都可以通过操控直流接触器的通断来接到第一枪9或第二枪10的输入端。
如图1所示,实施例中,优选:充电控制器2电连接计费模块11。
如图1所示,实施例中,优选:
所述电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统进一步包括交流电表12、交流输入断路器13、防雷空气开关14和防雷器15;
交流输入断路器13用于接收AC380V电压输入,其输出端电连接交流电表12;
交流电表12电连接交流接触器1、防雷空气开关14;
所述防雷空气开关14电连接防雷器15,防雷空气开关14和防雷器15是为了保护电子器件免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压等冲击而损坏。
如图2所示,实施例中,优选:固定充电单元和可分配充电单元通过CAN通信总线20电连接充电控制器2和功率分配模块8。
如图2所示,实施例中,优选:
所述M个固定充电单元包括第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4;
所述另外M个固定充电单元包括第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8;
N个可分配充电单元包括第一可分配充电单元M9、第二可分配充电单元M10、第三可分配充电单元M11、第四可分配充电单元M12、第五可分配充电单元M13、第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15、第八可分配充电单元M16;
本实施例中,四个固定充电单元固定输出给第一枪9,另四个固定充电单元固定输出给第二枪10,而8个可分配充电单元具体要输出给哪个枪,则需要功率分配模块8来自由分配,具体的分配规则是根据每个枪的优先等级以及每个枪的充电需求进行分配;
以240kW双枪直流充电桩为例,充电单元单个输出为15kW(750V/20A),计算可知,共需要16个充电单元,将16个充电单元分为两组,8个为固定充电单元,8个为可分配充电单元,其中,8个固定充电单元平均分为两组,一组固定输出到第一枪9,对应于M1~M4,一组固定输出到第二枪10,对应于M5~M8;再将8个可分配充电单元(对应于M9~M16)自由分配。
请进一步参看图2所示,为了简化电路布线的复杂性,实施例中,优选:
第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第一铜板16,第一固定充电单元M1、第二固定充电单元M2、第三固定充电单元M3、第四固定充电单元M4的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第二铜板17,
第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第三铜板18,第五固定充电单元M5、第六固定充电单元M6、第七固定充电单元M7、第八固定充电单元M8的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第四铜板19;
第一铜板16电连接第一枪9的正极输入端,第二铜板17电连接第一枪9的负极输入端,第三铜板18电连接第二枪10的正极输入端,第四铜板19电连接第二枪10的负极输入端。
请进一步参看图2所示,实施例中,优选将8个可分配充电单元按照1、2、2、3的组合分为四组(分别对应M9,M10~M11,M12~M13,M14~M16),以实现1-8个可分配充电单元的自由分配,具体如下:
所述直流接触器模块5包括第1-第16直流接触器;
第一可分配充电单元M9的正极输出端和第一铜板16之间串联第1直流接触器K1,第一可分配充电单元M9的正极输出端和第三铜板18之间串联第3直流接触器K3,第一可分配充电单元M9的负极输出端和第二铜板17之间串联第2直流接触器K2,第一可分配充电单元M9的负极输出端和第四铜板19之间串联第4直流接触器K4;
第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端和第一铜板16之间串联第5直流接触器K5,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端和第三铜板18之间串联第7直流接触器K7,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端和第二铜板17之间串联第6直流接触器K6,第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端和第四铜板19之间串联第8直流接触器K8;第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的正极输出端电连接,且第二可分配充电单元M10和第三可分配充电单元M11的负极输出端电连接;
第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端和第一铜板16之间串联第9直流接触器K9,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端和第三铜板18之间串联第11直流接触器K11,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端和第二铜板17之间串联第10直流接触器K10,第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端和第四铜板19之间串联第12直流接触器K12;第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的正极输出端电连接;第四可分配充电单元M12和第五可分配充电单元M13的负极输出端电连接;
第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端和第一铜板16之间串联第13直流接触器K13,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端和第三铜板18之间串联第15直流接触器K15,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端和第二铜板17之间串联第14直流接触器K14,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端和第四铜板19之间串联第16直流接触器K16;第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的正极输出端电连接,第六可分配充电单元M14、第七可分配充电单元M15和第八可分配充电单元M16的负极输出端电连接;
假设第一枪9和第二枪10同时充电,第一枪9对应的电动汽车a为优先充电车辆,其需求电压/电流为700V/110A,电动汽车通过车辆充电需求采集模块21将需求电压电流发送给充电控制器2,根据需求,充电控制器2判断出需要开启的充电单元数量为6个,充电控制器2将判断结果传输给功率分配模块8,功率分配模块8根据充电单元数量6投切固定充电单元M1~M4以及一组自由分配的充电单元(如M10~M11)给第一枪9,并闭合第五直流接触器K5、第六直流接触器K6。此时,假如充电控制器2收到电动汽车a的充电需求变为700V/150A,根据需求,需要开启的模块个数为8,经过判断,可以有两种组合(1、3和2、2)投切以满足充电需求,若第二枪10对应的电动汽车b也在充电且占用部分自由分配充电单元,功率分配模块8会根据第二枪10占用充电单元的实际情况进行判断,如第二枪10占用M12~M13对应的可分配充电单元,功率分配模块8单元采取1、3组合,即关闭M10~M11对应的可分配充电单元,闭合第五直流接触器K5、第六直流接触器K6,开启M9和M14~M16对应的可分配充电单元,闭合K1、K2、K13、K14对应的直流接触器;如第二枪10没有占用M12~M13对应的可分配充电单元,功率分配模块8将直接把M12~M13对应的可分配充电单元投切到第一枪9,并闭合K9、K10对应的直流接触器,以快速响应电动汽车a的需求,减少充电单元及直流接触器的开关次数。假如,第二枪10占用的可分配充电单元影响到第一枪9需要投切的充电单元数,功率分配模块8将关闭第二枪10占用的可分配充电单元,只保留其固定充电单元进行充电,以达到优先满足电动汽车a的需求,当功率分配模块8判断出可分配充电单元有空闲时,再根据第二枪10需求投切相应的可分配充电单元以满足电动汽车b的需求;
假设第一枪9、第二枪10同时对一辆电动大巴车充电,则根据电动大巴车需求的电压/电流,同时启动两个枪对大巴车充电,如需求电压/电流为700V/280A,计算可知,需要开启14个充电单元,功率分配模块8将第一枪9、第二枪10两边各开启7个充电单元,第一枪9对应M1~M4对应的固定充电单元,M14~M16对应的可分配充电单元,第二枪10对应M5~M8对应的固定充电单元,M9、M10~M11对应的可分配充电单元;若需求的充电单元个数不能平均分配到第一枪9、第二枪10,则优先给第一枪9开启适合数量的充电单元,如需求15个充电单元,则第一枪9开启8个,第二枪10开启7个。其中,自由分配充电单元的组合方式遵循满足充电需求的基础上以最少投切次数的原则进行分配。
在发明的实施例中,为了保护电动汽车,优选:
第一枪9正极输入端线路上串联有第一熔断器22;
第二枪10正极输入端线路上串联有第二熔断器23。
本发明采用的另一个技术方案是提供一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配方法,
包括步骤
1)利用上述任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定优先枪;
2)利用上述任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定第一枪9和第二枪10对应的车辆各自的充电需求;
3)确定需要投入的最少充电单元的个数,并对第一枪和第二枪进行充电单元的分配,且优先满足优先枪的充电需求;
4)利用功率分配模块开启需要投入的固定充电单元和可分配充电单元;
5)当检测到投入给优先枪充电的可分配充电单元有空闲时,投入空闲的可分配充电单元给非优先枪以满足非优先枪的充电需求;
其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪,如果第一枪和第二枪同时投入充电时,选定第一枪为优先枪。
本发明的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配方法,既能实现单个充电单元的智能分配,提高充电单元的利用率;同时通过对充电单元分组处理,将部分充电单元固定输出到第一枪、第二枪,其它充电单元再进行合理分组,用于根据第一枪、第二枪需求自由切换,如此,大大减少了功率分配需要的接触器数量,降低成本和故障率的同时,也简化了布局和走线;此外,该方法,可以分别对两辆大巴车充电外,还可以对同一辆大巴车实现双枪的同时充电,大大提高了充电效率。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:包括
交流接触器(1)、用于确定需要投入的最少充电单元个数和确定优先枪的充电控制器(2)、固定充电模块(3)、可分配充电模块(4)、直流接触器模块(5)、用于控制直流接触器的开关的运动控制模块(6)、开关量采集模块(7)、用于根据第一枪(9)和第二枪(10)的充电需求控制充电单元的开关和确定各个直流接触器通断的功率分配模块(8)、第一枪(9)、第二枪(10)、用于从车辆的电池管理系统采集第一枪(9)和第二枪(10)对应车辆的充电需求和优先充电顺序的车辆充电需求采集模块(21),其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪;
充电控制器(2)电连接固定充电模块(3)、可分配充电模块(4)、功率分配模块(8)、车辆充电需求采集模块(21);固定充电模块(3)电连接交流接触器(1);
可分配充电模块(4)电连接交流接触器(1)、直流接触器模块(5)、功率分配模块(8);
直流接触器模块(5)电连接运动控制模块(6)、开关量采集模块(7);
运动控制模块(6)、开关量采集模块(7)、固定充电模块(3)电连接功率分配模块(8);
固定充电模块(3)包括2M个电连接功率分配模块(8)的固定充电单元,其中,M个固定充电单元电连接第一枪(9),另外M个固定充电单元电连接第二枪(10);
可分配充电模块(4)包括N个可分配充电单元,直流接触器模块(5)包括多个直流接触器,其中,所述的N个可分配充电单元分成多个组,每组可分配充电单元和第一枪(9)、第二枪(10)之间分别串联有一个直流接触器;
功率分配模块(8)通过控制运动控制模块(6)动作进而对每个直流接触器的开关实现独立控制;
其中,M和N都是正整数,且N是大于2。
2.根据权利要求1所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:充电控制器(2)电连接计费模块(11)。
3.根据权利要求2所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
所述电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统进一步包括交流电表(12)、交流输入断路器(13)、防雷空气开关(14)和防雷器(15);
交流输入断路器(13)用于接收AC380V电压输入,其输出端电连接交流电表(12);
交流电表(12)电连接交流接触器(1)、防雷空气开关(14),所述防雷空气开关(14)电连接防雷器(15)。
4.根据权利要求1所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
固定充电单元和可分配充电单元通过CAN通信总线(20)电连接充电控制器(2)和功率分配模块(8)。
5.根据权利要求4所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
所述M个固定充电单元包括第一固定充电单元(M1)、第二固定充电单元(M2)、第三固定充电单元(M3)、第四固定充电单元(M4);
所述另外M个固定充电单元包括第五固定充电单元(M5)、第六固定充电单元(M6)、第七固定充电单元(M7)、第八固定充电单元(M8);
N个可分配充电单元包括第一可分配充电单元(M9)、第二可分配充电单元(M10)、第三可分配充电单元(M11)、第四可分配充电单元(M12)、第五可分配充电单元(M13)、第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)、第八可分配充电单元(M16)。
6.根据权利要求5所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
第一固定充电单元(M1)、第二固定充电单元(M2)、第三固定充电单元(M3)、第四固定充电单元(M4)的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第一铜板(16),第一固定充电单元(M1)、第二固定充电单元(M2)、第三固定充电单元(M3)、第四固定充电单元(M4)的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第二铜板(17),
第五固定充电单元(M5)、第六固定充电单元(M6)、第七固定充电单元(M7)、第八固定充电单元(M8)的正极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第三铜板(18),第五固定充电单元(M5)、第六固定充电单元(M6)、第七固定充电单元(M7)、第八固定充电单元(M8)的负极输出端电连接后,再通过同一根导线焊接第四铜板(19);
第一铜板(16)电连接第一枪(9)的正极输入端,第二铜板(17)电连接第一枪(9)的负极输入端,第三铜板(18)电连接第二枪(10)的正极输入端,第四铜板(19)电连接第二枪(10)的负极输入端。
7.根据权利要求6所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
所述直流接触器模块(5)包括第1-第16直流接触器;
第一可分配充电单元(M9)的正极输出端和第一铜板(16)之间串联第1直流接触器(K1),第一可分配充电单元(M9)的正极输出端和第三铜板(18)之间串联第3直流接触器(K3),第一可分配充电单元(M9)的负极输出端和第二铜板(17)之间串联第2直流接触器(K2),第一可分配充电单元(M9)的负极输出端和第四铜板(19)之间串联第4直流接触器(K4);
第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的正极输出端和第一铜板(16)之间串联第5直流接触器(K5),第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的正极输出端和第三铜板(18)之间串联第7直流接触器(K7),第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的负极输出端和第二铜板(17)之间串联第6直流接触器(K6),第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的负极输出端和第四铜板(19)之间串联第8直流接触器(K8);第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的正极输出端电连接,且第二可分配充电单元(M10)和第三可分配充电单元(M11)的负极输出端电连接;
第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的正极输出端和第一铜板(16)之间串联第9直流接触器(K9),第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的正极输出端和第三铜板(18)之间串联第11直流接触器(K11),第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的负极输出端和第二铜板(17)之间串联第10直流接触器(K10),第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的负极输出端和第四铜板(19)之间串联第12直流接触器(K12);第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的正极输出端电连接;第四可分配充电单元(M12)和第五可分配充电单元(M13)的负极输出端电连接;
第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的正极输出端和第一铜板(16)之间串联第13直流接触器(K13),第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的正极输出端和第三铜板(18)之间串联第15直流接触器(K15),第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的负极输出端和第二铜板(17)之间串联第14直流接触器(K14),第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的负极输出端和第四铜板(19)之间串联第16直流接触器(K16);第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的正极输出端电连接,第六可分配充电单元(M14)、第七可分配充电单元(M15)和第八可分配充电单元(M16)的负极输出端电连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统,其特征在于:
第一枪(9)正极输入端线路上串联有第一熔断器(22);
第二枪(10)正极输入端线路上串联有第二熔断器(23)。
9.一种电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配方法,其特征在于:包括步骤
1)利用权利要求1-8任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定优先枪;
2)利用权利要求1-8任意一项所述的电动大巴车双枪直流充电桩功率智能分配系统确定第一枪(9)和第二枪(10)对应的车辆各自的充电需求;
3)确定需要投入的最少充电单元的个数,并对第一枪(9)和第二枪(10)进行充电单元的分配,且优先满足优先枪的充电需求;
4)利用功率分配模块开启需要投入的固定充电单元和可分配充电单元;
5)当检测到投入给优先枪充电的可分配充电单元有空闲时,投入空闲的可分配充电单元给非优先枪以满足非优先枪的充电需求;
其中,先充电的车辆对应的枪为优先枪,如果第一枪和第二枪同时投入充电时,选定第一枪为优先枪。
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