CN207426751U - 一机双枪功率智能分配直流充电桩系统 - Google Patents
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Abstract
一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，涉及充电桩技术领域。包括控制单元、断路器、输入接触器、AC/DC整流单元、两个正极输出接触器、两个负极输出接触器以及连接在其中一个正极输出接触器和负极接触器输出端的第一充电枪、连接在另一个正极输出接触器和负极输出接触器输出端的第二充电枪；所述断路器与输入接触器依次串联，AC/DC整流单元包括多组并联在输入接触器输出端的AC/DC整流模块组，每组AC/DC模块组包括至少一个AC/DC模块。本实用新型提供的一种一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，相比目前市面上的功率均分方案，能够实现单个AC/DC模块额定功率级差的功率智能分配，从而实现模块资源的高效利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，具体为一机双枪功率智能分配直流充电桩系统。
背景技术
目前市面上的一机双枪功率分配直流充电桩，在两枪都有充电需求时，通常只能做到功率平均分配，但这样依然存在模块资源不能有效利用的可能。以8个模块，每个模块额定功率为15kW的双枪充电桩为例，若实际2个模块能满足A枪的充电需求，6个模块能满足B枪的充电需求，按目前的功率平均分配方案，A枪、B枪都分配了4个模块，这样，就相当于A枪多出了2个模块未使用，而这部分模块本来可以切换到B枪响应B枪的充电需求。因此，未能高效整合模块资源。
为了实现模块资源的高效利用，一般思路是每个模块的输出通过接触器分别接到两只枪。这样，每个模块需要4只接触器实现功率分配，以8个模块的充电桩为例，共需要32只接触器来实现功率的智能分配。数量众多的功率分配接触器既增加了成本，又增加了走线和控制的难度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双枪功率智能分配直流充电桩系统，既能实现单个AC/DC模块额定功率级差的功率智能分配，实现模块资源的高效利用；同时通过对AC/DC模块的合理分组，大大减少了功率分配接触器的数量，从而减少了走线，节省了空间，降低了成本。
实现上述目的的技术方案是：一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，包括控制单元、断路器、输入接触器、AC/DC整流单元、两个正极输出接触器、两个负极输出接触器以及连接在其中一个正极输出接触器和负极接触器输出端的第一充电枪、连接在另一个正极输出接触器和负极输出接触器输出端的第二充电枪，控制单元分别与两个正极输出接触器、两个负极输出接触器的控制端连接；
其特征在于：所述断路器与输入接触器依次串联， AC/DC整流单元包括多组并联在输入接触器输出端的AC/DC整流模块组，每组AC/DC模块组包括至少一个AC/DC模块，每组AC/DC模块组的AC/DC模块的输出端的正极相互电连接后、再分别通过第一功率分配接触器连接在两个正极输出接触器，每组AC/DC模块组的AC/DC模块的输出端的负极相互电连接后、再分别通过第二功率分配接触器连接在两个负极输出接触器，第一功率分配接触器、第二功率分配接触器的控制端分别与控制单元连接；
控制单元分别与AC/DC模块之间通讯连接。
本实用新型的工作原理将在具体实施方式部分具体说明。
本实用新型的有益效果：
1）本实用新型提供的一种一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，相比目前市面上的功率均分方案，能够实现单个AC/DC模块额定功率级差的功率智能分配，从而实现模块资源的高效利用。
2）本实用新型对AC/DC模块进行了合理分组，减少了功率分配接触器的数量，从而减少了走线，节省了空间，降低了成本。
进一步地，控制单元与AC/DC模块之间通过CAN总线通讯连接。
进一步地，多组AC/DC整流模块组的AC/DC整流模块的数量逐渐递增，以适应不同电动车的功率需求。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，包括控制单元1、断路器2、输入接触器3、AC/DC整流单元4、两个正极输出接触器6、两个负极输出接触器15以及连接在其中一个正极输出接触器6和负极接触器15输出端的第一充电枪7、连接在另一个正极输出接触器6和负极输出接触器15输出端的第二充电枪8。
断路器2与输入接触器3依次串联， AC/DC整流单元4包括多组并联在输入接触器输出端的AC/DC整流模块组9，每组AC/DC模块组9包括至少一个AC/DC模块10，每组AC/DC模块组9的AC/DC模块10的输出端的正极相互电连接后、再分别通过第一功率分配接触器11连接在两个正极输出接触器6，每组AC/DC模块组9的AC/DC模块10的输出端的负极相互电连接后、再分别通过第二功率分配接触器12连接在两个负极输出接触器15，第一功率分配11接触器、第二功率分配接触器12的控制端分别与控制单元1连接；
控制单元1分别与AC/DC模块10之间通过CAN总线通讯连接。
本实用新型实现功率智能分配采用如下策略：
1）对N个AC/DC整流模块组9的充电桩系统，根据电动汽车电池管理系统5先采集优先充电车辆的充电需求，其中优先充电车辆是根据充电的先后顺序设定的，先充电的车辆设定为优先充电车辆。
2）控制单元1接收来自优先充电车辆的充电需求，并计算需要投入AC/DC模块10的数量以及各个AC/DC整流模块组9的投入组合方式，剩余的AC/DC整流模块组9一起响应另一车辆的充电需求。
3）当优先充电车辆的充电需求发生变化，控制单元1根据新的充电需求，判断需要投入的最少AC/DC模块10的数量，并根据数量计算出AC/DC整流模块组9的投入组合方式。若需要用到的AC/DC整流模块组9正在响应另一车辆的充电需求时，可暂停另一车辆的充电，待优先充电车辆的充电调整完毕，剩余AC/DC整流模块组9（包括新释放的AC/DC整流模块组9）再一起响应另一车辆，继续充电。
本实用新型设置有功率均分充电模式以及功率智能分配充电模式，可以在人机交互界面上任意设定，功率均分充电模式要求AC/DC模块10是偶数，开启功率均分功能时，若仅有一辆车充电，把其定义为优先充电车辆，上面所述的功率智能分配的策略同样适用；若有两辆车同时充电，其中一辆车按上面N/2对应的组合方式投入相应的AC/DC模块10，剩余的AC/DC模块10（数量N/2）响应另一车辆的充电需求。
本实用新型的工作原理：
如图1所示，以4组AC/DC整流模块组9、每组AC/DC模块10的数量分别为1个、1个、2个、4个，单个AC/DC模块10额定功率15kW（最大输出能力为750V20A）为例对本实用新型的工作原理作具体说明。
设置第一充电枪7、第二充电枪8同时充电，第一充电枪7对应的车辆13为优先充电车辆，其充电需求为700V98A，同时第一充电枪7、第二充电枪8对应车辆13、14的电动汽车电池管理系统（BMS）5与控制单元1建立通信关系。
控制单元1接收来自优先充电车辆13的电动汽车电池管理系统5发送的第一充电枪7所对应车辆13的充电需求700V98A；根据该需求，控制单元1判断出需要投入的最少AC/DC模块10的数量为5个，控制单元1根据数量5对应的组合方式投入第1、第4 AC/DC整流模块组9对应的第一功率分配接触器11、第二功率分配接触器12闭合，开始给第一充电枪7对应的车辆13充电，剩余的第2、第3 AC/DC整流模块组9一起响应第二充电枪8对应车辆14的充电需求。
假如控制单元1接收到来自优先充电车辆13的电动汽车电池管理系统5的充电需求变为700V118A时，控制单元1根据新的充电需求700V118A，判断出需要投入的最少AC/DC模块10数量为6个，根据数量6对应的组合方式应投入第3、第4 AC/DC整流模块组9，但此时第3 AC/DC整流模块组9正在响应第二充电枪8对应车辆14的充电需求，因此，控制单元1控制第二充电枪8对应的正极输出接触器6、负极输出接触器15、第2、第3AC/DC整流模块组9对应第二充电枪8的第一功率分配接触器11、第二功率分配接触器12断开，暂停第二充电枪8对应车辆的充电。然后再控制第3AC/DC整流模块组9对应第一充电枪7的第二功率分配接触器11、第二功率分配接触器12闭合，同时控制第1AC/DC整流模块组9对应第一充电枪7的第一功率分配接触器11、第二功率分配接触器12断开，调整第一充电枪7对应的车辆13的充电。
待第一充电枪7对应的车辆13充电调整完毕，剩余的第1、第2 AC/DC整流模块组9再一起响应第二充电枪8对应车辆14的充电需求，继续充电。
相比未分组的方案，在本方案中节省16只功率分配接触器。
本实用新型中AC/DC整流模块组9的数量以及每组AC/DC整流模块组9的AC/DC模块10的数量，本领域技术人员可以根据实际需要任意设定，并不局限于本实施例的限定。
Claims (3)
1.一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，包括控制单元、断路器、输入接触器、AC/DC整流单元、两个正极输出接触器、两个负极输出接触器以及连接在其中一个正极输出接触器和负极接触器输出端的第一充电枪、连接在另一个正极输出接触器和负极输出接触器输出端的第二充电枪，控制单元分别与两个正极输出接触器、两个负极输出接触器的控制端连接；
其特征在于：所述断路器与输入接触器依次串联， AC/DC整流单元包括多组并联在输入接触器输出端的AC/DC整流模块组，每组AC/DC模块组包括至少一个AC/DC模块，每组AC/DC模块组的AC/DC模块的输出端的正极相互电连接后、再分别通过第一功率分配接触器连接在两个正极输出接触器，每组AC/DC模块组的AC/DC模块的输出端的负极相互电连接后、再分别通过第二功率分配接触器连接两个负极输出接触器，第一功率分配接触器、第二功率分配接触器的控制端分别与控制单元连接；
控制单元分别与AC/DC模块之间通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，其特征在于：控制单元与AC/DC模块之间通过CAN总线通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一机双枪功率智能分配直流充电桩系统，其特征在于：多组AC/DC整流模块组的AC/DC整流模块的数量逐渐递增。
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107769315A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-06 | 上海鼎充新能源技术有限公司 | 一机双枪功率智能分配直流充电桩系统 |
| CN110341535A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-18 | 洛阳光法电气科技有限公司 | 一种直流充电机用功率管理装置及方法 |
| CN112793453A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-05-14 | 重庆国翰能源发展有限公司 | 方便功率分配的一机四桩充电桩系统和充电方法 |
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