一种电动汽车分体式直流充电机系统的制作方法

本实用新型涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种电动汽车分体式直流充电机系统。

背景技术：

随着汽车工业的发展，发展新能源电动汽车，实现汽车动力系统的电气化已经形成了广泛的共识。电动汽车由于其低碳、环保，得到越来越多人的使用，随着电动汽车的应用，为电动汽车充电的充电机也得到了广泛的发展。

现有电动汽车快速充电通常采用直流充电机，直流充电机主要为一体式。一体式直流充电机具有体积小，建设成本低等优势，更加适合于中小规模充电站。但是，现有一体式直流充电机大多采用双枪轮循输出方式，使用效率低；并且一体式直流充电机由于体积较小、整体设备采用户外安装方式，对设备防护等级要求较高，设备防护功能与散热无法同时满足，也是造成一体式直流充电机无法提高输出功率的技术瓶颈。如中国专利CN103904737A公开了一种一桩两充直流充电桩的技术方案，这种方案实现了体积小、占地少、使用效率提高等目的，但其实质上仍是单枪输出的模式，没有实现智能复核分配和提高输出功率的目的。同时，目前市面上也有分立式直流充电机。但大部分为一机一桩或者一机双桩，不能做到一机多桩，功能相对单一，每个桩也仅有一个充电口，就降低了充电柜和充电桩的利用效率。

而目前国家政策大力推广电动汽车充电站建设，扩大充电站规模，因此，需要一种输出功率大、可并机工作且电能智能负荷分配、功率扩展易实现、充电组合方式灵活、综合成本较低、充电模块利用率高的分体式直流充电桩。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种电动汽车分体式直流充电机系统，以解决现有技术中直流充电机使用效率低、输出功率低等问题。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种电动汽车分体式直流充电机系统，包括：直流充电柜和至少一个直流充电桩，每个直流充电桩可有1个或者2个充电接口；其中，

当所述直流充电桩不止一个时，各直流充电桩之间并联连接；

所述直流充电柜同交流电源网络相连，其内设置有电源模块、监控模块、控制单元、通讯模块和保护模块；

所述直流充电桩同电动汽车相连，其内设置有刷卡模块、计量模块、人机交互模块和充电接口。

可选的，上述电源模块采用数字化整流电源模块及控制系统，其交流侧采用三相功率因数校正电路，其直流侧采用谐振软开关电路；并且，所述电源模块的数量不少于一个，各个电源模块之间并联连接。

上述监控模块用于进行智能化电源管理和直流系统检测及警告，能够进行交直流检测，开关量检测，电池巡检及绝缘检测。

上述控制单元用于控制充电桩通断，输出电压、电流，充电信息显示，电池状态信息采集。

上述通讯模块用于与计量模块、电动汽车、车联网等的通信。

上述保护模块用于对充电过程进行保护。

上述刷卡模块用于充电过程的启动终止，用户身份的确认，支持用户刷卡结算。

上述计量模块优选为直流智能电能表，用于对充电电量进行准确计量。

上述人机交互模块用于用户同充电桩进行人机交互，包括，显示充电状态、充电信息、选择充电模式、故障报警等。

可选的，上述充电接口的数量不少于一个，并且，每个充电接口对应接有一个计量模块。

本实用新型提供的分立式直流充电机系统，能够通过CAN网络与电动汽车进行通信，用于判断电池类型，获得动力电池系统参数、充电前和充电过程中动力电池的状态参数，与后台管理系统通信，上传充电机和动力电池的工作状态、工作参数、故障报警等信息，并接受系统的控制命令，执行遥控动作。能够判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。当充电枪(充电机充电接口)与电动汽车充电接口正确连接后，充电机才允许启动充电过程；当充电机检测与电动汽车充电接口的连接不正常时，能立及停止充电，并发出报警信息。具备绝缘监测功能，绝缘降低时自动关闭输出，确保充电安全。

本实用新型所公开的一种电动汽车分体式直流充电机及其充电方法具有如下有益效果：

(1)能够实现多充电模块并机工作，真正做到最大功率输出；

(2)根据负荷进行功率自动分配，充电组合方式灵活，综合成本较低，充电模块利用率高；

(3)为电动汽车充电站运营提供了合理的充电设施解决方案以及良好的控制策略和流程；

(4)安全性高、充电方式灵活，适用于大中型充电站建设。

附图说明

图1为本实用新型所公开的电动汽车分立式直流充电机的功能模块结构示意图；

图2为本实用新型所公开的电动汽车分立式直流充电机的进线端子图；

图3为本实用新型所公开的电动汽车分立式直流充电机结构原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种电动汽车分体式直流充电机。该直流充电机可直接对电动汽车进行充电，当直流充电机的充电接口与电动汽车充电接口正确连接后，可实现充电机对电动汽车的快速有效充电。

根据实施例1-3所示，本实施例公开的电动汽车分体式直流充电机包括：直流充电柜和四个直流充电桩，每个直流充电桩有2个充电接口；其中，所述直流充电柜和直流充电桩之间并联连接；所述直流充电柜同交流电源网络相连，交流输入电压为AC380V±15％(三相)，其内设置有电源模块、监控模块、控制单元、通讯模块和保护模块；所述直流充电桩同电动汽车相连，其内设置有刷卡模块、计量模块、人机交互模块和充电接口。

上述电动汽车分体式直流充电机系统中，如图1所示，直流充电柜和直流充电桩之间进行A电气连接和B通信连接。

上述电源模块采用数字化整流电源模块及控制系统，其交流侧采用三相功率因数校正电路，其直流侧采用谐振软开关电路；所述电源模块的数量为四个，各个电源模块之间并联连接。

上述监控模块用于进行智能化电源管理和直流系统检测及警告，能够进行交直流检测，开关量检测，电池巡检及绝缘检测。

上述控制单元用于控制充电桩通断，输出电压、电流，充电信息显示，电池状态信息采集。

上述通讯模块用于与计量模块、电动汽车、车联网等的通信。

上述保护模块用于对充电过程进行保护。

上述刷卡模块用于充电过程的启动终止，用户身份的确认，支持用户刷卡结算。

上述计量模块选用直流智能电能表，用于对充电电量进行准确计量。

上述人机交互模块用于用户同充电桩进行人机交互，显示充电状态、充电信息、选择充电模式、故障报警等。本实施例人机交互模块包括，运行状态指示灯及触摸屏，其中，运行状态指示灯有：电源灯、工作灯、报警灯等。

上述充电接口为充电枪，其数量为4个，每个充电口均与上述电源模块对应；并且，每个充电接口对应接有一个直流智能电能表，用于对充电电量进行准确计量。

上述电动汽车分体式直流充电机系统的防护等级为IP54。

本实施例所述的电动汽车分体式直流充电机的充电方法为：

(1)用户刷卡，验证用户身份合法性，如用户身份非法，充电机无法启动，直流充电机通过人机交互模块提示用户更换充电卡，如果用户通过身份合法性验证，进行下一步骤；

(2)直流充电机启动，显示直流充电桩处于可用状态，提示用户将充电枪连接至电动汽车，直流充电桩通过检测与电动汽车电池组的通信验证充电枪是否可靠连接，如果充电枪未可靠连接，直流充电机提示用户重新连接充电枪，如果充电枪可靠连接，进行绝缘检测、母线电压参数检测，如果正常，开启辅助电源开关，此时充电桩同电动汽车通信获取汽车电池组信息，进行下一步骤；

(3)充电桩获取电池组信息，判断电池组极性是否正常，如不正常，报警提示，如果正常，控制单元根据电池信息智能分配电源模块，为电池组进行供电；

(4)充电完成，直流充电机提示用户刷卡结算，刷卡结束后，用户断开充电枪与电动汽车的连接，充电过程结束。

在本实施例中充电桩与电动汽车的信息交互方式为：如果现有电源模块输出电流能够满足电池组需求，则采用现有方式为电池组供电；如果现有电源模块输出电流无法满足电池组需求，则由控制单元控制其他电源模块接入充电电路，为电池组供电；如果现有电源模块输出电流超出电池组需求，则由控制单元控制部分电源模块断开与充电电路的连接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。