直流充电桩和直流充电系统的制作方法

1.本公开涉及充电桩领域，具体地，涉及一种直流充电桩和直流充电系统。


背景技术：

2.充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，可以为待充电装置进行充电，充电桩可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)、居民小区、停车场、充电站内等位置。随着电动车辆的应用越来越普及，市场对充电桩的需求逐渐增多，同时对充电桩的智能化控制和运行可靠性提出了更高的要求，然而相关技术中的充电桩运行不够稳定且不易维护。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种直流充电桩和直流充电系统，可以提高直流充电桩运行的稳定性，保证直流充电桩对待充电装置正常进行充电。
4.为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种直流充电桩，该直流充电桩包括可编程逻辑控制单元、直流模块，所述可编程逻辑控制单元与所述直流模块连接；
5.所述可编程逻辑控制单元，用于从待充电装置的电池管理系统获取所述待充电装置的电池所需的电压信息和电流信息，并将所述电压信息和所述电流信息发送给所述直流模块；
6.所述直流模块，用于将交流电转换为直流电，并按照所述电压信息和所述电流信息对所述待充电装置的电池进行充电。
7.可选地，所述直流充电桩还包括计量模块，所述计量模块与所述可编程逻辑控制单元连接；
8.所述可编程逻辑控制单元，还用于将所述电压信息和所述电流信息发送给所述计量模块；
9.所述计量模块，用于根据所述电压信息、所述电流信息和充电时长，确定对所述待充电装置的电池进行充电的目标电量信息。
10.可选地，所述直流充电桩还包括用于与服务器进行通信的接口模块，所述接口模块与所述可编程逻辑控制单元连接；
11.所述可编程逻辑控制单元还用于在所述直流充电桩发生故障的情况下，将所述直流充电桩的故障信息发送给所述接口模块；
12.所述接口模块用于将所述故障信息发送给所述服务器。
13.可选地，所述直流充电桩还包括散热模块，所述散热模块用于对所述直流充电桩进行散热。
14.可选地，所述直流模块包括散热器，所述散热器表面具有石墨烯涂层。
15.可选地，所述可编程逻辑控制单元与所述直流模块之间通过控制器局域网络进行通信。
16.可选地，所述可编程逻辑控制单元采用梯形图编程语言。
17.可选地，所述待充电装置为电动车辆。
18.第二方面，本公开提供一种直流充电系统，所述直流充电系统包括待充电装置，以及本公开第一方面提供的所述直流充电桩。
19.可选地，所述待充电装置为电动车辆。
20.通过上述技术方案，可编程逻辑控制单元的运行更加稳定，采用可编程逻辑控制单元作为直流充电桩的控制单元，可以使得直流充电桩的运行更加稳定，维护更加方便，提高直流充电桩的稳定性。而且，可编程逻辑控制单元可与待充电装置的电池管理系统通信，可从电池管理系统获取待充电装置的电池所需的电压信息和电流信息，并将该电压信息和该电流信息发送给直流模块，直流模块可按照该电压信息和该电流信息对充电装置的电池进行充电。该电压信息和电流信息是从电池管理系统获取的待充电装置的电池所需的电压信息和电流信息，避免直流模块输出的电压和电流过大或过小的问题，保证直流模块输出的电压和电流的准确性，从而保证直流充电桩对待充电装置正常进行充电。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的框图；
24.图2是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的示意图。
25.附图标记说明
26.10
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直流充电桩
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11
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可编程逻辑控制单元
27.12
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直流模块
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20
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待充电装置
28.21
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电池管理系统
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计量模块
[0029]7ꢀꢀꢀ
接口模块
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散热模块
[0030]1ꢀꢀꢀ
壳体
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刷卡模块
[0031]9ꢀꢀꢀ
人机交互界面
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驱动电源模块
具体实施方式
[0032]
相关技术中的充电桩一般采用单片机作为控制单元，然而单片机虽然体积小、成本低，但是运行不够稳定，使得充电桩的运行不够稳定且不易被维护。而且，充电桩可输出不同的电压和电流，在为待充电装置进行充电时，如何保证充电桩输出的电压和电流的准确性，也是充电过程中的重要问题，如果充电桩输出的电压和电流过大，待充电装置有被烧毁的风险，如果充电装置输出的电压和电流过小，可能无法进行充电，影响待充电装置的正常使用。
[0033]
有鉴于此，本公开提供一种直流充电桩和直流充电系统，提高直流充电桩运行的稳定性，保证直流充电桩对待充电装置正常进行充电。
[0034]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0035]
图1是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的框图，如图1所示，该直流充电桩10可包括可编程逻辑控制单元11(plc，programmable logiccontroller)、直流模块12，可编程逻辑控制单元11与直流模块12连接。
[0036]
其中，可编程逻辑控制单元11，用于从待充电装置20的电池管理系统21获取待充电装置20的电池所需的电压信息和电流信息，并将该电压信息和该电流信息发送给直流模块12。
[0037]
示例地，待充电装置20可以为电动车辆，待充电装置20中可集成有电池管理系统21，电池管理系统21可用于对待充电装置20的电池进行监控和管理。
[0038]
待充电装置20需要充电时，可由人工将直流充电桩10的充电插头连接到待充电装置20的插孔，直流充电桩10与待充电装置20连接成功之后，二者之间可以进行通信。其中，待充电装置20的电池管理系统21，可将待充电装置20的电池所需的电压信息和电流信息发送给直流充电桩10中的可编程逻辑控制单元11，可编程逻辑控制单元11可将电池所需的该电压信息和该电流信息发送给直流模块12。
[0039]
直流模块12，用于将交流电转换为直流电，并按照该电压信息和该电流信息对待充电装置的电池进行充电。
[0040]
由于需要采用直流电对待充电装置20进行充电，因此直流模块12可将交流电转换为待充电装置20所需的直流电，直流模块12可按照待充电装置 20的电池所需的电压信息和电流信息为待充电装置20进行充电。
[0041]
通过上述技术方案，可编程逻辑控制单元的运行更加稳定，采用可编程逻辑控制单元作为直流充电桩的控制单元，可以使得直流充电桩的运行更加稳定，维护更加方便，提高直流充电桩的稳定性。而且，可编程逻辑控制单元可与待充电装置的电池管理系统通信，可从电池管理系统获取待充电装置的电池所需的电压信息和电流信息，并将该电压信息和该电流信息发送给直流模块，直流模块可按照该电压信息和该电流信息对充电装置的电池进行充电。该电压信息和电流信息是从电池管理系统获取的待充电装置的电池所需的电压信息和电流信息，避免直流模块输出的电压和电流过大或过小的问题，保证直流模块输出的电压和电流的准确性，从而保证直流充电桩对待充电装置正常进行充电。
[0042]
可选地，可编程逻辑控制单元11可采用梯形图编程语言，梯形图编程语言难度更低，便于对直流充电桩进行控制和维护。
[0043]
示例地，可编程逻辑控制单元11与直流模块12之间可通过控制器局域网络(can，controller area network)进行通信。
[0044]
直流模块12可包括散热器，散热器表面可具有石墨烯涂层，其中，散热器可以为金属铝挤压成型，经表面进行阳极氧化处理后，再在散热器表面进行石墨烯涂层喷涂，使散热器不但具备更好的防腐功能，而且能提升直流模块的散热性能，延长电子元件的使用寿命。除散热器外，直流模块12还可包括金属氧化物半导体场效应晶体管(mos，metal oxide semiconductor)、印刷电路板(pcb，printed circuit board)、风扇及支持构件。直流模块12 的数量可以有多个，例如4个到8个不等，直流模块12的功率可以为80kw 到160kw不等。直流模块12可与交流进线电源连接，用于将交流电转换为直流电，直流模块12与交流进线电源及控制线可采用后进线方式，并用插针连接，方便模块的更换与维修。
[0045]
图2是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的示意图，如图2所示，直流充
电桩10还可包括计量模块3，计量模块3与可编程逻辑控制单元 11连接；
[0046]
可编程逻辑控制单元11，还用于将电压信息和电流信息发送给计量模块 3；
[0047]
计量模块3，用于根据电压信息、电流信息和充电时长，确定对待充电装置的电池进行充电的目标电量信息。
[0048]
其中，计量模块3可与可编程逻辑控制单元11、分流器、输出铜排相连接，根据直流模块12对待充电装置20的电池进行充电的电压信息和电流信息，以及充电时长，可确定对待充电装置的电池进行充电的目标电量信息，并可根据充电时段和目标电量信息确定充电金额。
[0049]
如图2所示，直流充电桩10还可包括用于与服务器进行通信的接口模块7，接口模块7与可编程逻辑控制单元11连接；
[0050]
可编程逻辑控制单元11，还用于在直流充电桩10发生故障的情况下，将直流充电桩10的故障信息发送给接口模块7；
[0051]
接口模块7用于将故障信息发送给服务器。
[0052]
其中，直流充电桩10的故障信息例如可包括在充电过程中发生的故障信息，以及直流充电桩10自身内部出现的故障信息。服务器可包括站点管理系统模块、实时监控系统模块、故障处理系统模块、交易数据报表统计系统模块等，服务器可用于对直流充电桩进行监控、管理、故障处理和充电数据统计，也可通过服务器对直流充电桩的可编程逻辑控制单元进行程序升级。
[0053]
如图2所示，直流充电桩10还可包括散热模块4，散热模块4用于对直流充电桩10进行散热。散热模块4可由交流风机、防水百叶、聚氨酯阻燃过滤网等组成，可安装在直流充电桩10上部左右两侧，并与直流模块12前后两端相通，形成一个完整的通风风道，保证直流充电桩10里的热量能及时散到大气中去，使直流充电桩10能持续稳定的运行。
[0054]
如图2所示，直流充电桩10还可包括壳体1，壳体1可采用q235钢板焊接成型，壳体在焊接成型并打磨、除油、除锈之后，表面再用石墨烯二维碳纳米材料处理，使直流充电桩10整体具备更好的防腐性能，达到防腐目的。
[0055]
如图2所示，直流充电桩10还可包括刷卡模块8，刷卡模块8安装在直流充电桩10面板上部，包括刷卡器、连接电缆等。刷卡模块8一般使用nxpmifare1系列卡，常用的有s50及s70两种型号，常见的有卡式和钥匙扣式。随着用户对安全性要求的提高，直流充电桩10也可采用cpu卡，以期得到更高的安全性。
[0056]
如图2所示，直流充电桩10还可包括人机交互界面9，人机交互界面9 安装在直流充电桩10前面板上部，包括触摸屏及连接电缆。人机交互界面9 又称用户界面或使用者界面，是人与充电桩之间传递、交换信息的媒介和对话接口。人机交互界面9可采用电阻式触摸屏作为显示器，电阻式触摸屏的精确度高，屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在较低或较高温度的环境下使用，电阻式触控屏使用的是压力感应，可以用任何物体来触摸，即便是带着手套也可以操作，并可以用来进行手写识别。
[0057]
如图2所示，直流充电桩10还可包括驱动电源模块5，驱动电源模块5 可与可编程逻辑控制单元11、直流模块12、计量模块3、接口模块7、散热模块4、刷卡模块8、人机交互界面9连接，用于为这些模块供电，驱动电源模块5可包括2个开关电源及连接接口。驱动电源模块5可安装在直流充电桩10前门下部。
[0058]
本公开还提供一种直流充电系统，该直流充电系统可包括待充电装置，以及上述任一实施例介绍的直流充电桩。可选地，该待充电装置可以为电动车辆。
[0059]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0060]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0061]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0062]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。