一种可平滑扩容的直流充电桩组的制作方法

本实用新型涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种可平滑扩容的直流充电桩组。

背景技术：

近几年，由于能源大量消耗，导致环境污染也日益严重。现在，为了建立节约型社会，人们对电动汽车的使用也越来越普遍。电动汽车以电力代替燃油，具有环保、节能、轻便、噪声低等优点，因此能够从一定程度上解决能源危机和环境污染的问题。同时，作为电动车辆的硬件配套设施的充电桩的需求也越来越大，电动汽车的发展离不开方便快捷的充电桩的建设和发展。但是，随着电动汽车的日渐普及，电动汽车的充电问题日益突出。

充电桩分为两种，一种为交流充电桩，一种为直流充电桩。交流充电桩输出220V的交流电经过车载充电机给蓄电池充电。直流充电桩可以输出高压大电流直接给蓄电池充电。直流充电桩充电时间要比交流充电桩充电时间短得多。因此，直流充电桩得到许多用户的欢迎。

当前的直流充电桩技术方案中，在直流充电桩建设的初期，由于应用的汽车量少，电动汽车充电要求的功率小，所以建设的直流充电桩的功率也较小。但后续汽车有更快速充电的需求，比如要求120KW的大功率充电，此时只能把前期建设的60KW的充电桩拆除，重新建设120KW的充电桩，这不仅大大增加建桩工作量，同时也造成了资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决上述背景技术中存在的问题而进行的，目的在于提供一种可平滑扩容的直流充电桩组。

本实用新型的上述目的通过以下技术措施实现：一种可平滑扩容的直流充电桩组，包括N个功率规格相同的直流充电桩，所述N个功率规格相同的直流充电桩由直流充电桩本体、直流充电枪、直流电缆、控制模块、充电模块、CAN通信、高压继电器AK和无极性的高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N组成；先期建设有直流充电桩1，输出功率为Power1；后期建设有直流充电桩2，输出功率为Power2；再后建设有直流充电桩3，输出功率为Power3；依此类推，可以一直建设直流充电桩N，输出功率为PowerN；在直流充电桩1和直流充电桩2之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接，在直流充电桩2和直流充电桩3之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接，依此类推，在直流充电桩N-1和直流充电桩N之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接；当电动汽车需要较大功率时，直流充电桩1的功率可以叠加到直流充电桩2，形成Power1+Power2的功率输出；同样，直流充电桩2的功率可以叠加到直流充电桩3，形成Power2+Power3的功率输出，并且直流充电桩1、直流充电桩2和直流充电桩3三者也可叠加形成Power1+Power2+Power3的功率输出；依此类推，任意多个相邻的直流充电桩都可以叠加形成大功率输出，也可将所有直流充电桩叠加，形成Power1+Power2+…+PowerN的总功率输出；反之，直流充电桩N的功率可以叠加到直流充电桩N-1，形成PowerN+PowerN-1的功率输出；同样，直流充电桩N-1的功率可以叠加到直流充电桩N-2，形成PowerN-1+PowerN-2的功率输出，并且直流充电桩N、直流充电桩N-1和直流充电桩N-3三者也可叠加形成PowerN+PowerN-1+PowerN-2的功率输出，依此类推。

进一步地，所述每个直流充电桩的充电模块由交流380V输入、三相微型断路器、AC-DC电源模块组组成；交流380V输入，通过三相微型断路器，接入AC-DC电源模块组，AC-DC电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压继电器AK输送到直流充电枪；同时，AC-DC电源模块组和直流充电枪上的PE保护地接口连接。

进一步地，在每一个直流充电枪的直流母排DC+和DC-上，在高压继电器AK之前，连接有DC+和DC-的上行接口和下行接口，直流充电枪1上DC+和DC-的下行接口与直流充电枪2上DC+和DC-的上行接口连接，直流充电枪2上DC+和DC-的下行接口与直流充电枪3上DC+和DC-的上行接口连接，依此类推，直流充电枪N-1上 DC+和DC-的下行接口与直流充电枪N 上DC+和DC-的上行接口连接；每个直流充电枪的下行接口上均设置有无极性的高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N，所述高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N分别包括两个高压直流继电器，分别连接并控制DC+和DC-的通断，每个直流充电枪的控制模块控制各自的高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N的通断。

进一步地，所述直流充电桩1、2、3…N的控制模块之间采用共总线连接方式，并通过CAN通信进行信息交互，确定同时叠加使用的直流充电桩的数目，从而实现平滑扩容。

进一步地，所述CAN通信连接方式可以使用RS485、RS232的有线通信方式替代，也可以使用wifi、zigbee的无线通信方式替代。

进一步地，在所述直流充电桩N上DC+和DC-的下行接口和直流充电桩1上的DC+和DC-的上行接口增设直流电缆连接，以此实现N个直流充电桩的环形连接。

本实用新型具有以下优点：通过平滑扩容，不仅可以保护原来建设的直流充电桩资源，大大减少设备建设成本，减少初期的建设投资，而且还可以形成大功率的直流充电桩充电系统，以满足多种车型的需求；同时，所有的直流充电桩均可建设成相同的，大大降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型采用N个直流充电桩平滑扩容的原理示意图；

图2 是本实用新型采用3个直流充电桩平滑扩容的原理示意图；

图3是本实用新型采用N个直流充电桩通过环形连接方式平滑扩容的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的可平滑扩容的直流充电桩组作具体阐述。

如图1至图3所示，一种可平滑扩容的直流充电桩组，包括N个功率规格相同的直流充电桩，所述N个功率规格相同的直流充电桩由直流充电桩本体、直流充电枪、直流电缆、控制模块、充电模块、CAN通信、高压继电器AK和高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N组成；先期建设有直流充电桩1，输出功率为Power1；后期建设有直流充电桩2，输出功率为Power2；再后建设有直流充电桩3，输出功率为Power3；依此类推，可以一直建设直流充电桩N，输出功率为PowerN；在直流充电桩1和直流充电桩2之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接，在直流充电桩2和直流充电桩3之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接，依此类推，在直流充电桩N-1和直流充电桩N之间设有CAN通信连接以及直流电缆连接；当电动汽车需要较大功率时，直流充电桩1的功率可以叠加到直流充电桩2，形成Power1+Power2的功率输出；同样，直流充电桩2的功率可以叠加到直流充电桩3，形成Power2+Power3的功率输出，并且直流充电桩1、直流充电桩2和直流充电桩3三者也可叠加形成Power1+Power2+Power3的功率输出；依此类推，任意多个相邻的直流充电桩都可以叠加形成大功率输出，也可将所有直流充电桩叠加，形成Power1+Power2+…+PowerN的总功率输出；反之，直流充电桩N的功率可以叠加到直流充电桩N-1，形成PowerN+PowerN-1的功率输出；同样，直流充电桩N-1的功率可以叠加到直流充电桩N-2，形成PowerN-1+PowerN-2的功率输出，并且直流充电桩N、直流充电桩N-1和直流充电桩N-3三者也可叠加形成PowerN+PowerN-1+PowerN-2的功率输出，依此类推。

进一步地，所述每个直流充电桩的充电模块由交流380V输入、三相微型断路器、AC-DC电源模块组组成；交流380V输入，通过三相微型断路器，接入AC-DC电源模块组，AC-DC电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压继电器AK输送到直流充电枪；同时，AC-DC电源模块组和直流充电枪上的PE保护地接口连接。

进一步地，在每一个直流充电枪的直流母排DC+和DC-上，在高压继电器AK之前，连接有DC+和DC-的上行接口和下行接口，直流充电枪1上DC+和DC-的下行接口与直流充电枪2上DC+和DC-的上行接口连接，直流充电枪2上DC+和DC-的下行接口与直流充电枪3上DC+和DC-的上行接口连接，依此类推，直流充电枪N-1上 DC+和DC-的下行接口与直流充电枪N 上DC+和DC-的上行接口连接，最后，直流充电枪N 上DC+和DC-的下行接口与直流充电枪1上 DC+和DC-的上行接口连接；每个直流充电枪的下行接口上均设置有无极性的高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N，所述高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N分别包括两个高压直流继电器，分别连接并控制DC+和DC-的通断，每个直流充电枪的控制模块控制各自的高压继电器开关AK-1、AK-2、…、AK-N的通断。

进一步地，所述直流充电桩1、2、3…N的控制模块之间采用共总线连接方式，并通过CAN通信进行信息交互，确定同时叠加使用的直流充电桩的数目，从而实现平滑扩容。

进一步地，所述所述CAN通信连接方式可以使用RS485、RS232的有线通信方式替代，也可以使用wifi、zigbee的无线通信方式替代。

进一步地，在所述直流充电桩N上DC+和DC-的下行接口和直流充电桩1上的DC+和DC-的上行接口增设直流电缆连接，以此实现N个直流充电桩的环形连接。

本实用新型提供了一种可平滑扩容的直流充电桩组，通过增加建设多台相同的直流充电桩，可以形成大功率的直流充电桩系统，保护原来建设的直流充电桩资源，实现直流充电桩容量的平滑扩容，减少设备建设成本。比如原来建设的是60KW的直流充电桩，可以再建设一台60KW的直流充电桩，组合形成120KW的直流充电桩的能力，同时每个60kW的直流充电桩可以同时对外提供60KW的充电能力。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。