置状态单机进行功率调配。
[0041]—体化充电机的总控模块根据BMS对充电电流的需求和各一体化直流充电机的状态，响应BMS的负荷需求，控制并机接触器和充电模块连接中间继电器，进行功率调配。
[0042]实施例一:
[0043]以4台单机功率为30KW充电机组成小组为例(但不仅限于4台，可以根据实际需求进行多机并联)，对充电机实现小组并机工作的核心技术进行说明。
[0044]在每台单机汇流排之间使用无极性并机接触器依次联络，形成环路，控制系统对并机接触器的闭合关断控制能够实现充电机的智能并机工作。直流侧主回路元器件按照最大电流250A选型设计，且分流器、熔断器置于汇流排外侧，方便直流电流采集、直流电能计费和回路保护。
[0045]如图1所示，当并机接触器全部处于断开状态，小组内各单机为独立的30KW —体化充电机，可4台同时工作；闭合1#机的并机接触器，可以实现互联任一单机60KW功率输出，同时不影响3#机和4#机独立工作或者互联并机工作；闭合1#机和4#机的并机接触器，可以实现互联任一单机90KW功率输出，同时不影响3#机单机独立工作；闭合1#机、2#机和4#机的并机接触器，可以实现互联任一单机120KW功率输出。因为小组内4台单机互联实现了环路，所以组内充电机对4车、3车、2车和I车能以30KW、60KW、90KW和120KW的灵活充电组合方式，既能满足充电站在电网高峰期使用大功率快速充电消耗储能站电能，缩短电动车充电时间，又能实现在夜间电网低谷期对4车同时以30KW的功率慢充，提高充电模块的利用率。
[0046]如图3、图4所示，总控模块使用3路CAN总线，第一路CAN总线负责单机间通讯及本机前置、后置采集控制模块通讯，第二路负责充电模块通讯，第三路负责电动汽车BMS通讯。显示屏使用并口通讯，读卡器使用RS232串口通讯，直流电能表和后置采集模块通过RS485通讯，实现电能计费。通过以太网，后台可以实现对小组充电机的集中监控和管理。
[0047]在组内互联通讯方面，各单机总控模块采用实时广播本机忙闲及故障状态的方式工作，较主动巡检应答，提高了效率。组内任一单机总控，可以抢占总线控制权，向组内其他处于闲置状态单机进行功率调配，满足电动汽车充电的功率需求。同时，支持并响应功率调配的单机的充电模块CAN通讯总线也使用中间继电器由本机切换至调配充电机的总控，由调配充电机集中控制所有调配的充电模块，提高通讯效率及对充电模块电压电流调整的同时性。
[0048]整个直流充电过程包括四个阶段:充电握手阶段、参数配置阶段、充电阶段和充电结束阶段。在参数配置阶段，本实用新型充电机可以根据BMS对充电电流的需求和小组各充电机的状态，智能响应BMS的负荷需求，控制并机接触器和充电模块通讯中间继电器，实现功率调配。
[0049]一体化直流充电机的充电模块与对应直流充电机总控模块通过CAN总线通讯，一体化直流充电机的充电模块通过并接中间继电器常开触点，与相邻一体化直流充电机的充电模块连接，形成CAN通讯环路，每个一体化直流充电机的充电模块在响应功率调配时通过中间继电器与需要功率调配的充直流充电机的总控模块接通，由其集中控制，功率调配充直流充电机的总控模块是1，2，3，4#充电机其中的一个，指的是在进行充电操作的这个充电机(每个充电机内部都有自己的总控模块，总控模块和其对应的充电模块是一直有CAN总线通讯连接的(其实就是第二路CAN总线)，他们之间的CAN总线也可以通过中间继电器和其他粧体的CAN总线接通)，如果它需要调配其他充电机对应连接的充电模块，则接通中间继电器把他们的CAN总线接通，执行充电操作粧体的总控模块，控制所有接通了的充电模块。
[0050]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种电动汽车一体化直流充电机，其特征是:包括充电机柜体、一次主回路系统和控制系统，所述一次主回路系统和控制系统设置于充电机柜体内； 所述一次主回路系统，包括断路器、避雷器、交流排、充电模块、汇流排、分流器、熔断器、输出接触器、直流充电枪和并机接触器，其中，断路器和避雷器并联于交流排上，交流排与汇流排通过充电模块连接，并机接触器连接在汇流排上，且设置于其外侧，汇流排外侧连接有分流器，分流器连接熔断器，熔断器通过输出接触器连接直流充电枪； 所述控制系统对并机接触器的闭合关断进行控制。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车一体化直流充电机，其特征是:所述控制系统，包括总控模块、前置采集控制模块、后置采集控制模块、监控电源、辅助电源、显示屏和读卡器，其中，总控模块连接显示屏、读卡器，前置采集控制模块和后置采集控制模块通过CAN总线连接总控模块，总控模块与一体化充电机的总控模块通信，总控模块还连接有充电模块。
3.如权利要求2所述的一种电动汽车一体化直流充电机，其特征是:所述显示屏与总控模块通过并口通讯，读卡器与总控模块通过RS232串口通讯。
4.如权利要求2所述的一种电动汽车一体化直流充电机，其特征是:所述后置采集控制模块通过RS485连接有直流电能表。
5.一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:包括多个如权利要求1所述的一体化直流充电机，所述一体化直流充电机通过并机接触器汇流排依次相连，形成环路，各个一体化直流充电机的控制系统通过CAN总线连接，控制系统通过控制并机接触器的关断闭合实现电能智能负荷分配，充电模块与本机总控模块通过CAN总线通讯，充电模块通过并接中间继电器常开触点，与相邻的一体化直流充电机的充电模块连接，形成CAN通讯环路，每个充电模块在响应功率调配时通过中间继电器与需要功率调配的充电机的总控模块接通，由其集中控制。
6.如权利要求5所述的一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:所述总控模块包括三路CAN总线，第一路CAN总线负责一体化直流充电机间通讯及本机前置、后置采集控制模块通讯，第二路负责充电模块通讯，第三路负责电动汽车BMS通讯。
7.如权利要求5所述的一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:所述总控模块连接一体化充电机的总控模块，实时监控一体化直流充电机工作状态并上传数据。
8.如权利要求5所述的一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:所述多个一体化直流充电机互联通讯，各总控模块实时广播本机忙闲及故障状态。
9.如权利要求5所述的一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:所述多个一体化直流充电机中的任一单机总控，抢占总线控制权，向其他处于闲置状态的一体化直流充电机进行功率调配。
10.如权利要求5所述的一种电动汽车一体化直流充电机系统，其特征是:所述充电机系统根据BMS对充电电流的需求和各一体化直流充电机的状态，响应BMS的负荷需求，控制并机接触器和充电模块通讯连接中间继电器，进行功率调配。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车一体化直流充电机及系统，单机间使用并机接触器，将各单机汇流排依次相连，形成环路，控制系统通过控制并机接触器的关断闭合实现电能智能负荷分配；并机接触器置于单机内部，由单机采集控制模块控制其动作；各单机总控模块通过CAN总线互联通讯，且单机忙闲和故障状态广播上传；各单机充电模块CAN总线可以通过中间继电器智能切换至功率调配充电机的总控模块，集中控制。本实用新型充电机单机功率小、占地面积小、可组内并机工作且电能智能负荷分配、功率扩展易实现成本低、充电组合方式灵活、综合成本较低、充电模块利用率高。
【IPC分类】H02J7-02
【公开号】CN204559213
【申请号】CN201520297033
【发明人】王立军, 杨勇, 胡勇, 童晓霖, 陈嵩
【申请人】山东鲁能智能技术有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日