CN220429897U - 一种直流充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流充电系统包括:充电桩,以及与所述充电桩连接的充电枪;所述充电桩为壁挂式;所述充电桩包括柜体,以及设置在所述柜体内的辅助电源、防雷模块、充电模块、计量模块、散热模块、电子锁模块、充电控制模块;所述柜体上设有人机交互单元。过设计壁挂安装方式的充电桩,通过设计散热模块在确保散热效果良好的情况下极大的降低了占地面积,给车辆提供了足够大的空间;内置计量模块,通过电流检测及电压检测的方式,由485总线连接至充电控制模块将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算,使得计量精度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉充电领域,具体是一种直流充电系统。
背景技术
作为较小功率的直流充电桩,市场需求充电桩体积小、充电稳定、计量精确和使用可靠;
然而部分相关技术中的充电桩为确保散热可靠,设计的体积较为臃肿;
部分充电功能不完善,导致充电稳定性下降或者计量精度较差导致市场满意度降低;严重的部分设计接地可靠性较差,存在实用安全隐患。
发明内容
实用新型目的:提供一种直流充电系统,以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种直流充电系统,包括:
充电桩,以及与所述充电桩连接的充电枪;所述充电桩为壁挂式;
所述充电桩包括柜体,以及设置在所述柜体内的辅助电源、防雷模块、充电模块、计量模块、散热模块、电子锁模块、充电控制模块;所述柜体上设有人机交互单元。
所述柜体内接入三相交流进线,所述辅助电源、防雷模块、充电模块与所述三相交流进线连接;
所述充电模块与充电控制模块连接,所述充电控制模块与计量模块、散热模块、电子锁模块连接;
所述充电枪与电子锁模块连接;
过设计壁挂安装方式的充电桩,通过设计散热模块在确保散热效果良好的情况下极大的降低了占地面积,给车辆提供了足够大的空间;
内置计量模块,通过电流检测及电压检测的方式,由485总线连接至充电控制模块将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算,使得计量精度更高;
内置计电子锁模块,电子锁模块的控制线连接至充电控制模块,输出线连接至充电枪的电子锁驱动线路,用于控制充电枪的锁止及解锁,增加安全性。
在进一步实施例中,所述辅助电源的输入端经1P+N的微型断路器与三相交流进线的单相电连接,辅助电源将交流电压转变为12V直流电压输出至充电控制模块和散热模块。
在进一步实施例中,所述防雷模块经3P微型断路器并联在三相进线上,防雷模块并联在三相进线、零线与地线之间,用于泄放雷击电压;
所述防雷模块的反馈线连接至充电控制模块信号输入接口,使充电控制模块进行判断防雷模块状态。
在进一步实施例中,所述充电模块经3P微型断路器连接至三相进线,将三相交流电转变为直流电,直流电正极输出连接至熔断器,直流负极输出连接至分流器,所述充电模块通过CAN通讯与充电控制模块进行通信,用于充电信息的交互;
所述熔断器串联在充电桩内侧输出正极母排上,过流熔断,用于保护直流接触器组以及待充电池,所述直流接触器组包括直流接触器一及直流接触器二;
所述分流器串联在充电桩内侧输出负极母排上,将大直流转换为小电流用于计量模块电流取样。
在进一步实施例中,所述计量模块,包括电流检测及电压检测;
所述电流检测连接至分流器,计量充电电流;
电压检测连接至直流接触器一和直流接触器二的输出端,即外侧输出正负极母排,并通过485总线连接至充电控制模块将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算。
在进一步实施例中,所述直流接触器一通过正极母排与熔断器连接;
直流接触器二通过负极母排与分流器连接;
直流接触器组的控制端连接至充电控制模块,由充电控制模块控制直流接触器组通断,当接收到充电指令时,充电控制模块控制直流接触器组闭合输出直流电;
所述直流接触器组的反馈线连接至充电控制模块信号输入接口,使充电控制模块判断直流接触器状态;
在进一步实施例中,所述散热模块与充电控制模块的输出控制口连接,当接收到充电指令时,充电控制模块控制电源输出,散热模块工作;
所述散热模块还带有一个PWM数据线与充电控制模块信号输出口连接,由充电控制模块通过PWM占空比控制风扇转速,降低风噪。
在进一步实施例中,所述电子锁模块的控制线连接至充电控制模块,输出线连接至充电枪的电子锁驱动线路,用于控制充电枪的锁止及解锁。电容式的电子锁模块则保证了在充电桩失电的状态下充电链接装置的可靠解锁;
在进一步实施例中,所述充电控制模块包括绝缘监测单元、电池电压监测单元、温度检测单元及主控单元;
所述绝缘监测单元用于充电前的母线绝缘电阻检测,通过不平衡电桥对母线电阻进行测量并判断,绝缘检测流程结束后绝缘检测模块会从母线断开,防止对车端绝缘造成影响,从而降低充电桩使用的稳定性;
电池电压监测单元通过隔离运放的形式将电池电压转变为可检测的低压直流进行测量;
温度检测单元通过惠斯通电桥的方式检测温度探头的电阻,将电阻信号转变为电压信号进行测量。
有益效果:
本实用新型公开了一种直流充电系统,本实用新型通过设计壁挂安装方式的充电桩,通过设计散热模块在确保散热效果良好的情况下极大的降低了占地面积,给车辆提供了足够大的空间;
内置计量模块,通过电流检测及电压检测的方式,由485总线连接至充电控制模块将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算,使得计量精度更高;
内置计电子锁模块,电子锁模块的控制线连接至充电控制模块,输出线连接至充电枪的电子锁驱动线路,用于控制充电枪的锁止及解锁,增加安全性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的右视图。
图4是本实用新型的电路连接示意图。
附图标记为:
1、柜体;2、充电模块;3、散热模块;4、防雷模块;5、辅助电源;6、计量模块;7、电子锁模块;8、充电控制模块;9、直流接触器组;10、熔断器;11、分流器;12、充电枪。
实施方式
本实用新型一种直流充电系统,参见图1-4,包括:
充电桩,以及与所述充电桩连接的充电枪12;
所述充电桩包括柜体1,以及设置在所述柜体1内的辅助电源5、防雷模块4、充电模块2、计量模块6、散热模块3、电子锁模块7、充电控制模块8;所述柜体1上设有人机交互单元;
所述柜体1内接入三相交流进线,所述辅助电源5、防雷模块4、充电模块2与所述三相交流进线连接;
所述充电模块2与充电控制模块8连接,所述充电控制模块8与计量模块6、散热模块3、电子锁模块7连接;
所述充电枪12与电子锁模块7连接。
所述人机交互单元,用于显示充电状态信息显示以及告警信息,可以通过人机交互单元进行手动启动以及信息输入;
所述辅助电源5的输入端经1P+N的微型断路器与三相交流进线的单相电连接,辅助电源5将交流电压转变为12V直流电压输出至充电控制模块8和散热模块3;
辅助电源5,用于给充电控制模块8供电,并通过充电枪12给电池管理系统(BMS)供电;
所述防雷模块4经3P微型断路器并联在三相进线上,防雷模块4并联在三相进线、零线与地线之间,用于泄放雷击电压;
所述防雷模块4的反馈线连接至充电控制模块8信号输入接口,使充电控制模块8进行判断防雷模块4状态;
防雷模块4,用于保护充电桩重点是充电模块2的可靠工作;
所述充电模块2经3P微型断路器连接至三相进线,将三相交流电转变为直流电,直流电正极输出连接至熔断器10,直流负极输出连接至分流器11,所述充电模块2通过CAN通讯与充电控制模块8进行通信,用于充电信息的交互;
充电模块2,用于将三相交流电转换为直流电,并按照电池管理系统(BMS)提供的电池信息对待充电单元进行充电;
所述熔断器10串联在充电桩内侧输出正极母排上,过流熔断,用于保护直流接触器组9以及待充电池,所述直流接触器组9包括直流接触器一及直流接触器二;
所述分流器11串联在充电桩内侧输出负极母排上,将大直流转换为小电流用于计量模块6电流取样。
所述计量模块6,包括电流检测及电压检测;
所述电流检测连接至分流器11,计量充电电流;
电压检测连接至直流接触器一和直流接触器二的输出端,即外侧输出正负极母排,并通过485总线连接至充电控制模块8将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算。
所述直流接触器一通过正极母排与熔断器10连接;
直流接触器二通过负极母排与分流器11连接;
直流接触器组9的控制端连接至充电控制模块8,由充电控制模块8控制直流接触器组9通断,当接收到充电指令时,充电控制模块8控制直流接触器组9闭合输出直流电;
所述直流接触器组9的反馈线连接至充电控制模块8信号输入接口,使充电控制模块8判断直流接触器状态;
计量模块6,用于检测充电桩内侧电压以及充电电流,计算充电电量;
所述散热模块3与充电控制模块8的输出控制口连接,当接收到充电指令时,充电控制模块8控制电源输出,散热模块3工作;
所述散热模块3还带有一个PWM数据线与充电控制模块8信号输出口连接,由充电控制模块8通过PWM占空比控制风扇转速,降低风噪;
散热模块3为两路直流风扇,充电阶段以及充电结束后启动,对上述充电模块2和柜体进行散热,确保充电桩元器件工作稳定,该散热模块3还带有PWM数据控制接口,通过充电控制模块8对其进行转速控制,可降低功耗以及噪声;
所述电子锁模块7的控制线连接至充电控制模块8,输出线连接至充电枪12的电子锁驱动线路,用于控制充电枪12的锁止及解锁。电容式的电子锁模块7则保证了在充电桩失电的状态下充电链接装置的可靠解锁;
电子锁模块7,用于连接充电枪12并启动充电后,充电枪12与车辆的一个锁止,确保充电连接的可靠,该电子锁模组具有掉电自动解锁功能,防止失电情况下充电桩锁死车辆的情况发生;
所述充电控制模块8包括绝缘监测单元、电池电压监测单元、温度检测单元及主控单元;
所述绝缘监测单元用于充电前的母线绝缘电阻检测,通过不平衡电桥对母线电阻进行测量并判断,绝缘检测流程结束后绝缘检测模块会从母线断开,防止对车端绝缘造成影响,从而降低充电桩使用的稳定性;
绝缘监测单元用于充电前的母线绝缘电阻检测,确保充电安全;
电池电压监测单元通过隔离运放的形式将电池电压转变为可检测的低压直流进行测量;
电池电压监测单元用于对待充电电池电压进行监测,防止蓄电池反接;
温度检测单元通过惠斯通电桥的方式检测温度探头的电阻,将电阻信号转变为电压信号进行测量。
温度检测单元包括了环境温度监测以及枪头温度监测,过温告警并降低输出功率;
除此之外还包含了电源输出控制连接至直流接触器组9、散热模块3、电子锁模块7以及分励脱扣的控制;
信号输入检测用于对防雷模块4、直流接触器、电子锁等外部电气件状态检测;
所述充电控制模块8通过485总线与计量模块6连接用于获取充电信息;
所述充电控制模块8通过CAN通信与充电模块2连接,用于获取充电模块2输出信息;
所述充电控制模块8通过充电枪12CAN通讯与BMS进行充电信息的交互。
所述无线通信模块通过232总线与充电控制模块8相连接,将充电桩采集到的数据实时上传至云平台,可用于远程订单获取结算、远程调校等;
所述读卡器模块通过232与充电控制模块8相连接,用于识别射频卡,可本地刷卡启动充电桩,支持ISO14443协议,通信稳定。
所述柜体上还设有卡器模块,用于射频卡识别启动;
所述直流接触器组9,用于控制直流母线的通断,区分直流充电桩内外侧输出;
所述熔断器10用于保护直流接触器以及待充电池,防止过流损坏车辆;
所述分流器11用于给计量模块6取电计量电流。
工作原理说明:工作时,由辅助电源5给充电控制模块8供电,并通过充电枪12给电池管理系统(BMS)供电;
防雷模块4保护充电桩,充电模块2将三相交流电转换为直流电,并按照电池管理系统(BMS)提供的电池信息对待充电单元进行充电;
在充电过程中,计量模块6检测充电桩内侧电压以及充电电流,计算充电电量;
电子锁模块7,用于连接充电枪12并启动充电后,充电枪12与车辆的一个锁止,确保充电连接的可靠,该电子锁模组具有掉电自动解锁功能,防止失电情况下充电桩锁死车辆的情况发生,充电过程中,由散热模块3进行完成散热工作。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种直流充电系统,包括:
充电桩,以及与所述充电桩连接的充电枪(12);
其特征在于,所述充电桩包括柜体(1),以及设置在所述柜体(1)内的辅助电源(5)、防雷模块(4)、充电模块(2)、计量模块(6)、散热模块(3)、电子锁模块(7)、充电控制模块(8);
所述柜体内接入三相交流进线,所述辅助电源(5)、防雷模块(4)、充电模块(2)与所述三相交流进线连接;
所述充电模块(2)与充电控制模块(8)连接,所述充电控制模块(8)与计量模块(6)、散热模块(3)、电子锁模块(7)连接;
所述充电枪(12)与电子锁模块(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述辅助电源(5)的输入端经1P+N的微型断路器与三相交流进线的单相电连接,辅助电源(5)将交流电压转变为12V直流电压输出至充电控制模块(8)和散热模块(3)。
3.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述防雷模块(4)经3P微型断路器并联在三相进线上,防雷模块(4)并联在三相进线、零线与地线之间,用于泄放雷击电压;
所述防雷模块(4)的反馈线连接至充电控制模块(8)信号输入接口,使充电控制模块(8)进行判断防雷模块(4)状态。
4.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述充电模块(2)经3P微型断路器连接至三相进线,将三相交流电转变为直流电,直流电正极输出连接至熔断器(10),直流负极输出连接至分流器(11),所述充电模块(2)通过CAN通讯与充电控制模块(8)进行通信,用于充电信息的交互;
所述熔断器(10)串联在充电桩内侧输出正极母排上,过流熔断,用于保护直流接触器组(9)以及待充电池,所述直流接触器组(9)包括直流接触器一及直流接触器二;
所述分流器(11)串联在充电桩内侧输出负极母排上,将大直流转换为小电流用于计量模块(6)电流取样。
5.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述计量模块(6),包括电流检测及电压检测;
所述电流检测连接至分流器(11),计量充电电流;
电压检测连接至直流接触器一和直流接触器二的输出端,并通过485总线连接至充电控制模块(8)将计量数据传输至主控单元用于充电电量的计算。
6.根据权利要求4所述的一种直流充电系统,其特征是:所述直流接触器一通过正极母排与熔断器(10)连接;
直流接触器二通过负极母排与分流器(11)连接;
直流接触器组(9)的控制端连接至充电控制模块(8),由充电控制模块(8)控制直流接触器组(9)通断,当接收到充电指令时,充电控制模块(8)控制直流接触器组(9)闭合输出直流电;
所述直流接触器组(9)的反馈线连接至充电控制模块(8)信号输入接口,使充电控制模块(8)判断直流接触器状态。
7.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述散热模块(3)与充电控制模块(8)的输出控制口连接,当接收到充电指令时,充电控制模块(8)控制电源输出,散热模块(3)工作;
所述散热模块(3)还带有一个PWM数据线与充电控制模块(8)信号输出口连接,由充电控制模块(8)通过PWM占空比控制风扇转速,降低风噪。
8.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述电子锁模块(7)的控制线连接至充电控制模块(8),输出线连接至充电枪(12)的电子锁驱动线路,用于控制充电枪(12)的锁止及解锁。
9.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述充电控制模块(8)包括绝缘监测单元、电池电压监测单元、温度检测单元及主控单元;
所述绝缘监测单元用于充电前的母线绝缘电阻检测,通过不平衡电桥对母线电阻进行测量并判断,绝缘检测流程结束后绝缘检测模块会从母线断开,防止对车端绝缘造成影响,从而降低充电桩使用的稳定性;
电池电压监测单元通过隔离运放的形式将电池电压转变为可检测的低压直流进行测量;
温度检测单元通过惠斯通电桥的方式检测温度探头的电阻,将电阻信号转变为电压信号进行测量。
10.根据权利要求1所述的一种直流充电系统,其特征是:所述充电桩为壁挂式。
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