本实用新型涉及供电或配电的电路装置或系统，尤其涉及一种电动汽车双枪直流充电机。
背景技术：
目前的国内外的充电桩都是一机一枪，随着各国政府对新能源汽车支持的力度逐渐加大有越来越多的新能源汽车投放市场，提高电动汽车的车桩比都是各国政府需要面对的课题，用较小的社会资源建设出更多的充电桩来提高车桩比才能让更多的新能源车主较好的使用新能源汽车。一机双枪充电桩是其中较好的解决方案。
为了进一步响应社会节能减排的号召，以更经济的投入来建设具备一机双枪充电功能的充电桩，既能对安装在遮雨遮阳棚下的充电桩的左、右两个车位做很好的覆盖，单一显示界面和刷卡区域也能让车主很方便的对充电桩机进行操作，同时当有闲置充电枪没有被使用时，充电桩内部能自动调拨充电模块的功率，使在线充电枪以最大功率给电动汽车充电，从而提高充电桩的使用效率。
现有技术中，虽有文献公开一机多枪充电桩，但其仍存在以下问题：每把充电枪均配备固定的充电电流，充电功率无法实现灵活调度。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种可实现充电功率灵活调度的双枪直流充电机。
本实用新型所采用的技术方案是：
利用直流接触器实现任意功率调度的双枪直流充电机，包括两把充电枪、多组充电模块、功率调度单元，所述两把充电枪分别连接有用于挂载充电模块的直流母线，所述两条直流母线上均设置有母线直流接触器；多组充电模块依次排列，相邻充电模块之间连接有功率调度直流接触器，功率调度单元通过控制功率调度直流接触器的通断状态从而控制各直流母线下挂载的充电模块数量，所述充电机还包括机柜，所述机柜左侧和/或右侧和/或正面和/或背面设置有一个可外开的防水柜门。
优选的，所述两把充电枪为第一充电枪和第二充电枪，对应两条直流母线为第一直流母线和第二直流母线，对应两组母线直流接触器为第一母线直流接触器和第二母线直流接触器，所述多组充电模块为第1组至第M组充电模块，所述第一组充电模块与第一直流母线连接，所述第M组充电模块与第二直流母线连接，所述第N组充电模块通过功率调度直流接触器与上一组充电模块连接，其中，M为大于1的自然数，N为大于1且小于等于M的自然数。
优选的，所述M等于8、6、5或4。
优选的，所述直流充电机包括以下三种工作状态：C1，两组母线直流接触器中只有一组吸合，功率调度单元根据充电功率需求控制各组功率调度直流接触器的通断状态从而控制对应的直流母线下挂载的充电模块数量，进而控制对应的充电枪直流输出的功率；C2，两组母线直流接触器都吸合，则多组功率调度直流接触器中必须至少有一组直流接触器断开，功率调度单元根据充电功率需求控制各组功率调度直流接触器的通断状态从而控制两条直流母线下挂载的充电模块数量，进而控制两把充电枪直流输出的功率；C3，两组母线直流接触器都断开，通过功率调度单元发命令关停所有充电模块。
优选的，还包括计费管理单元和对应于两把充电枪的两个接口板；所述计费管理单元的输出端连接有指示灯和显示屏，所述计费管理单元的输入端连接有读卡器，所述计费管理单元通过CAN总线分别与多个接口板连接；所述接口板均连接有用于检测充电枪电流的直流电能表，所述两个接口板均通过CAN总线与功率调度单元连接；所述功率调度单元通过CAN总线与多组充电模块通信连接；所述母线直流接触器和功率调度直流接触器的通断状态分别受功率调度单元和接口板的控制。
优选的，所述充电模块为AC-DC模块或DC-DC模块。
优选的，所述充电机的右侧中部设置有进风口，所述充电机的左侧上部设置有出风口，所述进风口吸入冷空气，经过各充电模块后的被加热的热空气从正面左侧中上部吹出。
优选的，所述充电模块为AC-DC充电模块，所述AC-DC充电模块连接有交流输入线和直流输出线，所述交流输入线布置在充电机下部，所述充电模块布置在充电机中部，所述直流输出线布置在充电机上部。
优选的，所述充电机包括正面前门，所述前门上设有液晶显示屏、计费管理单元、充电控制板、监控板、读卡器、指示灯板、急停按钮；所述前门中部布置有可显示的温湿度传感器，温湿度传感器通过485信号连接至监控板，前门中下部布置有加热除湿装置，通过监控板得到的充电机内部温湿度情况控制加热除湿装置的启停用以控制充电机内部温湿度。
优选的，所述充电机中上部设置有挂枪勾，挂枪线勾旁设置有一个用以容枪的空枪座，空枪座内部设置有用以反馈枪是否归位的传感器，所述传感器用干节点信号或485信号反馈给监控板，液晶显示屏上可以显示充电枪是否归位的状态并通过设置在前门上的语音喇叭播放请把枪充电枪归位的语音提示。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过选择各个功率调度直流接触器的通断分别控制其中一组或多组充电模块与充电枪连接以输出充电电流，克服了现有技术中存在的双枪充电桩系统无法实现灵活调度的技术问题，实现了充电桩充电功率的灵活调度，且任一充电模块可调度通过任一充电枪输出充电电流，从而提高充电模块利用率，进而降低充电桩的成本，具有良好的经济和社会效益。
本实用新型可广泛应用于各种双枪直流充电机。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型第一种实施例的系统拓扑图；
图2是本实用新型第二种实施例的系统拓扑图；
图3是本实用新型第三种实施例的系统拓扑图；
图4是本实用新型充电机一种实施例开门状态的右视结构示意图；
图5是本实用新型充电机一种实施例开门状态的左视结构示意图；
图6是本实用新型充电机一种实施例开门状态的主视结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型构建能双枪任意功率调度的充电系统，配置有充电模块N组(所述充电模块为AC-DC模块或DC-DC模块)，功率调度单元(CL5899-MNU监控板)需要控制2*(N+1)个直流接触器，其中一半数量为正极功率调度直流接触器，一半数量为负极功率调度直流接触器。根据充电站既要满足社会车辆中小型乘用车的充电需要又要满足专用大巴车的供电需要，两把充电枪能根据车在BMS发出的需求任意调度整个系统的所有充电模块来满足最大电流输出的需要。
本实用新型基本构思为：利用直流接触器实现任意功率调度的双枪直流充电机，包括两把充电枪、多组充电模块、功率调度单元，所述两把充电枪分别连接有用于挂载充电模块的直流母线，所述两条直流母线上均设置有母线直流接触器；多组充电模块依次排列，相邻充电模块之间连接有功率调度直流接触器，功率调度单元通过控制功率调度直流接触器的通断状态从而控制各直流母线下挂载的充电模块数量。所述两把充电枪为第一充电枪和第二充电枪，对应两条直流母线为第一直流母线和第二直流母线，对应两组母线直流接触器为第一母线直流接触器和第二母线直流接触器，所述多组充电模块为第1组至第M组充电模块，所述第一组充电模块与第一直流母线连接，所述第M组充电模块与第二直流母线连接，所述第N组充电模块通过功率调度直流接触器与上一组充电模块连接，其中，M为大于1的自然数，N为大于1且小于等于M的自然数。
如图1至3所示，本实施例中，充电机还包括计费管理单元5899-TCU、监控板和对应于多把充电枪的多个接口板5899-CCU；所述计费管理单元5899-TCU的输出端连接有指示灯和显示屏，指示灯通过SPI通信方式与计费管理单元5899-TCU连接，所述计费管理单元5899-TCU的输入端连接有读卡器，所述计费管理单元5899-TCU通过CAN总线分别与多个接口板5899-CCU连接；所述接口板5899-CCU均连接有用于检测充电枪电流的直流电能表，所述多个接口板5899-CCU均通过CAN总线与监控板连接；所述监控板通过CAN总线与多组充电模块(图1至3中简称模块)通信连接；所述母线直流接触器和功率调度直流接触器的通断状态分别受监控板和/或接口板5899-CCU的控制。所述充电机还包括机柜，所述机柜左侧和/或右侧和/或正面和/或背面设置有一个可外开的防水柜门。
如图4至图6所示，其中，充电机包括照明灯1，扬声器2，门磁开关3，灯板4，开关电源5～8，塑壳断路器9，交流电能表10，电流互感器11，空枪座12，急停按钮13，显示屏14，读卡器15，安全芯片16，直流充电枪17，计费管理单元TCU18，监控板19，控制板20，直流电能表21，交流接触器22，连接器23，直流接触器24，分流器25，熔断器26，风扇27，风扇转接板28，防雷器29，断路器30，维护插座31，继电器32，终端固定件33，标记端子34，固定式桥接件35，端子标记号36，端子37，凤凰端子38，端子隔板39～40，相间隔板41，温湿度变送器42，加热器43，整流模块44，枪转接板45，CAN总线转接板46，面板端子47。具体的，所述充电机的右侧中部设置有进风口，所述充电机的左侧上部设置有出风口，所述进风口吸入冷空气，经过各充电模块后的被加热的热空气从正面左侧中上部吹出。所述充电模块为AC-DC充电模块，所述AC-DC充电模块220连接有交流输入线和直流输出线，所述交流输入线布置在充电机下部，所述充电模块布置在充电机中部，所述直流输出线布置在充电机上部。所述充电机包括正面前门，所述前门上设有液晶显示屏LCD14、计费管理单元18、充电控制板20、监控板19、读卡器DKQ15、指示灯板4、急停按钮13；所述前门中部布置有可显示的温湿度传感器，温湿度传感器通过485信号连接至监控板，前门中下部布置有加热除湿装置，通过监控板19得到的充电机内部温湿度情况控制加热除湿装置的启停用以控制充电机内部温湿度。所述充电机中上部设置有挂枪勾，挂枪勾旁设置有一个用以容枪的空枪座12，空枪座12内部设置有用以反馈枪是否归位的传感器(红外传感器或霍尔传感器等)，所述传感器用干节点信号或信号反馈给监控板19，液晶显示屏LCD14上可以显示充电枪是否归位的状态并通过设置在前门上的语音喇叭播放请把枪充电枪归位的语音提示。
实施例一
如图1所示，一机双枪直流充电机，配置了每把都能通过所有充电模块充电电流的充电枪，任意一把充电枪都可以达到满功率输出，使得车主可以从任意一把充电枪上享受整桩的快充服务。
一机双枪直流充电机，将所有充电模块分成八组，每组由1个充电模块组成，直流输出端直接挂载在一条直流母线下或间接的通过直流接触器并联挂载在两条直流母线下，共两条直流母线，直流母线的另一端连接有充电控制直流接触器(母线直流接触器)，充电控制直流接触器的另一端连接着直流充电枪，每两条直流母线之间都跨接有功率调度直流接触器。每两条直流母线之间的功率调度直流接触器，两条直流母线和对应的母线直流接触器、两把直流充电枪形成的“C”字形环形通路的九组18个直流接触器只允许有以下三种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4、K5、K6、K7，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加15kw；若Kb吸合那么从K7开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K6、K5、K4、K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加15kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7共7组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
一种典型的一机双枪充电机，系统拓扑如图1所示(图1只表达了正极直流接触器的布局配置，负极接触器的布局配置完全一致，下文实施例二和实施例三也只表达了正极直流接触器的布局配置，这里不再重述)，系统只配置两把充电枪，每条充电枪对应的直流母线下挂载的充电模块数量随着K1-K7七组直流接触器状态组合的变化而变化，每把充电枪都配置能通过250A的枪线。
每把充电枪最优先调用对应的直流母线下挂载的最近的AC-DC充电模块的功率。充电枪和充电枪之间的直流接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7都可以采用过电流能力250A的直流接触器。
Ka、Kb、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，这九组“大C”字型环型通路上的9组直流接触器只允许有以下三种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4、K5、K6、K7，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加15kw；若Kb吸合那么从K7开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K6、K5、K4、K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加15kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7共7组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
实施例二
如图2所示，一机双枪直流充电机，将所有充电模块分成六组，每组由1个充电模块组成，直流输出端直接挂载在一条直流母线下或间接的通过直流接触器并联挂载在两条直流母线下，共两条直流母线，直流母线的另一端连接有充电控制直流接触器(母线直流接触器)，充电控制直流接触器的另一端连接着直流充电枪，每两条直流母线之间都跨接有功率调度直流接触器。每两条直流母线之间的功率调度直流接触器，两条直流母线和对应的母线直流接触器、两把直流充电枪形成的“C”字形环形通路的七组14个直流接触器只允许有以下三种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4、K5可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4、K5，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加20kw；若Kb吸合那么从K5开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K4、K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加20kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4、K5其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4、K5共5组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
一种典型的一机双枪充电机，系统拓扑如图2所示，系统配置两把充电枪。每条充电枪对应的直流母线下挂载的充电模块数量随着K1-K5七组直流接触器状态组合的变化而变化，每把充电枪都配置能通过250A的枪线。以下图示的充电模块的功率可以是15kw的充电模块，也可以是20kw的模块。下面的陈述都是以20kw的模块为例说明的。
每把充电枪最优先调用对应的直流母线下挂载的最近的AC-DC充电模块的功率。充电枪和充电枪之间的直流接触器K1、K2、K3、K4、K5都可以采用过电流能力250A的直流接触器。
Ka、Kb、K1、K2、K3、K4、K5，这七组“大C”字型环型通路上的7组直流接触器只允许有以下四种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4、K5可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4、K5，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加20kw；若Kb吸合那么从K5开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K6、K5、K4、K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加20kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4、K5其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4、K5共5组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
实施例三
如图3所示，一机双枪直流充电机，将所有充电模块分成五组，每组由1个充电模块组成，直流输出端直接挂载在一条直流母线下或间接的通过直流接触器并联挂载在两条直流母线下，共两条直流母线，直流母线的另一端连接有充电控制直流接触器(母线直流接触器)，充电控制直流接触器的另一端连接着直流充电枪，每两条直流母线之间都跨接有功率调度直流接触器。每两条直流母线之间的功率调度直流接触器，两条直流母线和对应的母线直流接触器、两把直流充电枪形成的“C”字形环形通路的六组12个直流接触器只允许有以下三种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加30kw；若Kb吸合那么从K4开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加30kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4共4组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
一种典型的一机双枪充电机，系统拓扑如图3所示，系统配置两把充电枪。每条充电枪对应的直流母线下挂载的充电模块数量随着K1-K4七组直流接触器状态组合的变化而变化，每把充电枪都配置能通过250A的枪线。以下图示的充电模块的功率可以是15kw的模块，也可以是20kw的模块，还可以是30kw的模块。下面的陈述都是以30kw的模块为例说明的。
每把充电枪最优先调用对应的直流母线下挂载的最近的AC-DC充电模块的功率。充电枪和充电枪之间的直流接触器K1、K2、K3、K4都可以采用过电流能力250A的直流接触器。
Ka、Kb、K1、K2、K3、K4这六组“大C”字型环型通路上的6组直流接触器只允许有以下四种状态：1.Ka或Kb直流接触器吸合，即靠近车一侧的充电枪控制直流接触器只有一组吸合，对应的K1、K2、K3、K4可以任意组合状态，随着功率需求的增加从第一个靠近吸合的这组母线直流接触器的最近的功率调度直流接触器吸合开始(若Ka吸合，那么从K1开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K2、K3、K4，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加30kw；若Kb吸合那么从K4开始吸合，随着功率需求增加依次吸合K3、K2、K1，每增加吸合一组功率调度直流接触器，充电枪的输出功率就增加30kw)，此时为母线直流接触器吸合的那一条充电枪在使用中，该充电枪此时挂载有几个充电模块就以多大功率对电动汽车进行直流输出。2.Ka和Kb直流接触器都吸合，K1、K2、K3、K4其中必须有一个以上的直流接触器断开，保证两辆车同时充电时没有通过“大C”字型环型通路-功率调度环路造成的“短路”后果。3.Ka和Kb直流接触器都断开，K1、K2、K3、K4共4组直流接触器可以不受状态约束，通过充电控制系统直接以CAN通信协议的约定格式发命令关停所有充电模块即可。
这种架构的双枪直流充电系统，可以把原本用12个250A直流接触器，变成用4个150A的直流接触器加上8个250A的直流接触器，降低了成本。
本实用新型通过选择各个功率调度直流接触器的通断分别控制其中一组或多组充电模块与充电枪连接以输出充电电流，克服了现有技术中存在的双枪充电桩系统无法实现灵活调度的技术问题，实现了充电桩充电功率的灵活调度，且任一充电模块可调度通过任一充电枪输出充电电流，从而提高充电模块利用率，进而降低充电桩的成本，具有良好的经济和社会效益。本实用新型可广泛应用于各种双枪直流充电机。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。