专利名称：电动汽车充电设施的制作方法
技术领域：
电动汽车充电设施 技术领域[0001]本实用新型涉及电动汽车充电设施，尤其是涉及各种电动汽车充电设施的标准设 计。
背景技术：
[0002]随着全球汽车数量的不断增加，燃油汽车的尾气排放所造成的空气污染日益加 剧，而且石油是不可再生的能源，终有枯竭之日，能源短缺现象日益严重。近年来，世界各国 为解决这些难题，纷纷投入大量人力、物力来研制和开发新能源，其中大力发展电动汽车产 业是其中一项非常重要的课题。由于电动汽车技术及其充电设施的发展还处于初级、探索 阶段，充电设施建设及运营还是一个全新课题，规范和指导电动汽车充电设施的工程建设， 加达规划建设力度，统一设计和建设标准，有利于控制工程造价，降低运营成本，有利于推 进公司集团化运作、精益化管理充电设施建设，具有巨大的经济效益和社会效益。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种电动汽车充电设施的标准设计。[0004]解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为[0005]—种电动汽车充电设施,包括站场以及布设在站场内的配电系统、监控系统和建 构筑物；[0006]所述的配电系统包括依次电连接的中压配电系统I和低压配电系统2，所述的中 压配电系统包括电连接的中压开关柜3和变压器4，中压开关柜外接电网5，所述的低压配 电系统包括电连接的低压开关柜6和充电机7，低压开关柜外接中压配电系统的变压器，所 述的充电机包括若干个充电桩8以及交流、直流充电机；[0007]参见图31，和图32，所述的监控系统包括由网络连接的站控层和间隔层两部分[0008]I)站控层包括由计算机网络连接的电能计费工作站、电能采集终端、监控主机或 操作员工作站和远动设备，以及视频工作站和GPS对时系统构成；[0009]2)间隔层包括保护测控装置、规约转换器、视频与环境监控系统以及多个充电机 监控单元和交直流电度表，所述的规约转换器分别连接有火警报警系统、其他监控设备和 直流系统监控设备，所述的视频与环境监控系统分别与视频工作站和规约转换器电连接， 所述的多个充电机监控单元监控汽车电池；所述的交直流电度表与电能采集终端连接，电 能采集终端、直流电表电能采集终端与各电度表采用RS485通信方式，采集各个交直流电 度表的实时电量信息，电能采集终端直接与电能计费工作站通信；[0010]所述的充电机监控单元实现采集与传输，数据通过网络接口接至站内监控主干网 至监控主机和操作员工作站，监控主机实时采集及保存充电机监控单元传来的充电设备和 BMS的电量数据、充电特性数据、故障信息，并自动的对相关的信息进行分类处理，自动生成 相关报表；[0011]其他监控设备包括配电系统监控分为保护和测控两个部分，IOkV侧的变压器的保护与测控采用微机保护测控一体化的装置接入以太网，由操作员工作站控制；[0012]视频与环境监视系统包括以数据线电连接的前端部分的摄像头、本地传输部分 的视频、控制、电源线、中心控制设备部分的监视主机、视频服务、画面切换、交换机组成；[0013]火灾报警系统包括设在充电区、户内配电室及其它功能房内的烟雾探测头以及 报警主机，报警主机仅作为报警，不作联动；[0014]GPS对时系统充电设施监控系统配置同一时钟源的卫星时钟，以接收GPS的标 准授时信号，采用硬接点或网络对时方式，以实现全站时钟同步。[0015]所述的变压器高、低压进线、各充电机馈出线单元均装设交流三线四线制多功能 电子表，直流侧在直流操作终端内安装相应的直流计量表计。[0016]所述的变压器选用新型节能型配电变压器，单台变压器额定容量不宜大于 1600kVA，外壳防护等级为IP20。[0017]所述的中压开关柜进线采用负荷开关柜，当单台干式变压器额定容量为SOOkVA 及以下，变压器回路宜采用负荷开关一熔断器组合单元。当单台干式变压器额定容量为 SOOkVA以上，变压器回路选用带继电保护功能的断路器。低压开关柜宜采用GCK金属封 闭抽出式开关柜。[0018]所述的充电机为[0019]I)定义采用传导式将交流电能转换为直流电能，为电动汽车提供能源的装置。[0020]2)构成电连接的功率单元、控制单元、计量单元、计费单元、充电接口、供电接口、 通信接口、人机交互界面等。[0021]3) AC-DC :高频开关电源模块。[0022]4)开关功能将交流电源变换为高品质的直流电源，应采用脉冲宽度调制方式原 理。模块应由全波整流及滤波器、高频变换及高频变压器、高频整流滤波器等组成。[0023]5)监控功能高频开关电源模块内部具有监控功能，显示输出电压/电流值，当监 控单元故障或退出工作时，高频开关电源模块停止输出电压。正常工作时，模块与直流充 电机监控单元通信，接受监控单元的指令。[0024]6)保护功能具有交流输入过电压保护、交流输入欠电压报警、交流输入缺相告 警、直流输出过电压保护、直流输出过电流保护、限流及短路保护、模块过热保护及模块故 障报警功能。模块具有报警和运行指示灯。异常信号上送到监控单元。[0025]7)限流限压充电机应具有限压限流特性、当模块输出电流小于其设置电流时，模 块工作在恒压状态；当模块输出电流大于其设置电流时，模块工作在恒流状态。具有恒流充 电一恒压充电一停止充电自动切换功能。[0026]8)技术参数[0027]
权利要求1.一种电动汽车充电设施，其特征是包括站场以及布设在站场内的配电系统、监控系统和建构筑物； 所述的配电系统包括依次电连接的中压配电系统(I)和低压配电系统(2 )，所述的中压配电系统包括电连接的中压开关柜(3)和变压器(4)，中压开关柜外接电网(5)，所述的低压配电系统包括电连接的低压开关柜(6)和充电机(7)，低压开关柜外接中压配电系统的变压器(4)，所述的充电机包括若干个充电桩(8)以及交流、直流充电机； 所述的监控系统包括由网络连接的站控层和间隔层两部分 1)站控层包括由计算机网络连接的电能计费工作站、电能采集终端、监控主机或操作员工作站和远动设备，以及视频工作站和GPS对时系统构成； 2)间隔层包括保护测控装置、规约转换器、视频与环境监控系统以及多个充电机监控单元和交直流电度表，所述的规约转换器分别连接有火警报警系统、其他监控设备和直流系统监控设备，所述的视频与环境监控系统分别与视频工作站和规约转换器电连接，所述的多个充电机监控单元监控汽车电池；所述的交直流电度表与电能采集终端连接，电能采集终端、直流电表电能采集终端与各电度表采用RS485通信方式，采集各个交直流电度表的实时电量信息，电能采集终端直接与电能计费工作站通信； 所述的充电机监控单元实现采集与传输，数据通过网络接口接至站内监控主干网至监控主机和操作员工作站，监控主机实时采集及保存充电机监控单元传来的充电设备和BMS的电量数据、充电特性数据、故障信息，并自动的对相关的信息进行分类处理，自动生成相关报表; 所述的其他监控设备包括配电系统监控分为保护和测控两个部分，IOkV侧的变压器的保护与测控采用微机保护测控一体化的装置接入以太网，由操作员工作站控制； 所述的视频与环境监视系统包括以数据线电连接的前端部分的摄像头、本地传输部分的视频、控制、电源线、中心控制设备部分的监视主机、视频服务、画面切换和交换机组成； 所述的火灾报警系统包括设在充电区、户内配电室及其它功能房内的烟雾探测头以及报警主机，报警主机仅作为报警，不作联动； 所述的GPS对时系统充电设施监控系统配置同一时钟源的卫星时钟，以接收GPS的标准授时信号，采用硬接点或网络对时方式，以实现全站时钟同步。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电设施，其特征是 所述的配电系统中的变压器的高、低压进线、各充电机馈出线单元均装设交流三线四线制多功能电子表，直流侧在直流操作终端内安装相应的直流计量表计； 所述的变压器选用新型节能型配电变压器，单台变压器额定容量不宜大于1600kVA，外壳防护等级为IP20 ； 所述的中压开关柜进线采用负荷开关柜，当单台干式变压器额定容量为SOOkVA及以下，变压器回路宜采用负荷开关一熔断器组合单元；当单台干式变压器额定容量为SOOkVA以上，变压器回路选用带继电保护功能的断路器； 所述的低压开关柜采用GCK金属封闭抽出式开关柜； 所述的充电机为 I)定义采用传导式将交流电能转换为直流电能，为电动汽车提供能源的装置；2)构成电连接的功率单元、控制单元、计量单元、计费单元、充电接口、供电接口、通信接口、人机交互界面； 3)AC-DC :高频开关电源模块； 4)开关功能将交流电源变换为高品质的直流电源，应采用脉冲宽度调制方式原理；模块应由全波整流及滤波器、高频变换及高频变压器、高频整流滤波器组成； 5)监控功能高频开关电源模块内部具有监控功能，显示输出电压/电流值，当监控单元故障或退出工作时，高频开关电源模块停止输出电压；正常工作时，模块与直流充电机监控单元通信，接受监控单元的指令； 6)保护功能具有交流输入过电压保护、交流输入欠电压报警、交流输入缺相告警、直流输出过电压保护、直流输出过电流保护、限流及短路保护、模块过热保护及模块故障报警功能；模块具有报警和运行指示灯；异常信号上送到监控单元； 7)限流限压充电机应具有限压限流特性、当模块输出电流小于其设置电流时，模块工作在恒压状态；当模块输出电流大于其设置电流时，模块工作在恒流状态；具有恒流充电—恒压充电一停止充电自动切换功能； 8)技术参数 输出电压范围320 500V DC, 500 750V DC 输入电压 380V/220V 额定输出电流 10A 20A 50A 100A 150A 200A 300A 功率因数大于0.9 谐波电流含有率2-25次谐波电流含有率〈30% 稳流精度不大于±1% 稳压精度不大于±0. 5% 均流不平衡度不大于5% 纹波系数不大于0.5% 效率大于90% ； 所述的充电桩为 1)定义为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置； 2)构成由电连接的桩体、电气模块、计量单元、计费单元、充电接口、供电接口、通信接口、人机交互界面； 3)参数设置通过管理卡、红外通讯或无线通讯等方式设置相关参数、可校准内部时钟； 4)软件升级具备软件升级功能； 5)保护功能漏电保护装置、过流保护装置、防雷击保护功能、带负载可分合电路、具备防误拔功能； 6)数据传输与存储 传输一交流充电桩应预留数据传输接口，采集交流充电桩使用和收费信息数据以及交流充电桩故障数据； 存储一交易数据以记录形式保存在非易失性存储器内，保留10000条记录，安全存储周期7天；7)技术参数额定工作电压380/220V额定电流16A 32A计量方式三相四线制计量准确度等级不低于2. O级 电压畸变率不超过额定值的10%电压不对称度不超过5%电压波动范围不大于额定电压的±15%。
专利摘要本实用新型涉及各种电动汽车充电设施，包括站场以及布设在站场内的配电系统、监控系统和建构筑物。本实用新型可规范和指导电动汽车充电设施的工程建设，加达规划建设力度，统一设计和建设标准，有利于控制工程造价，降低运营成本，有利于推进公司集团化运作、精益化管理充电设施建设，具有巨大的经济效益和社会效益。
文档编号H02J7/00GK202840641SQ20122003944
公开日2013年3月27日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者汤寿泉, 闫国兵, 李雄刚, 蓝晓东 申请人:广东电网公司