一种三相交流充电装置、系统及方法与流程

1.本发明涉及电动汽车充电领域，具体地，涉及一种三相交流60kw一拖六充电系统。


背景技术：

2.近年来，电动汽车逐渐替代传统燃油汽车，已成为汽车产业发展趋势。但是，目前配置电动汽车的充电站仍然不如加油站方便，成为制约电动汽车发展的瓶颈。
3.电动车的充电系统的设置和优化，成为迫在眉睫的技术问题，虽然现有技术存在多种充电配置方法和管理方式，但是仍然不能满足需要。例如，目前行业中普遍使用的交流充电设备功率为7kw，采用一体式结构，充电时间较长，通常需要7-8小时才能补满电，这样的充电效率显然限制了电动车的发展。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明提出一种触觉压力传感器及其制备方法，有效解决了传统电容式柔性触觉传感器难以提高分辨率、难以兼顾灵敏度和量程的问题。
5.具体地，本发明的技术方案如下：
6.一种三相交流充电装置，包括：
7.能源控制柜及多个充电终端；
8.所述能源控制柜中包括一路总开关、多路分开关及能源控制器；
9.所述总开关的输出连接于所述多路分开关，所述多路分开关的输出分别作为所述多个充电终端的输入；
10.所述能源控制器通过总线连接于所述多个充电终端，所述能源控制器配置为控制所述多个充电终端的能源分配。
11.可选地，每个所述充电终端配置有主控和充电枪。
12.可选地，每个所述充电终端还包括交流接触器，所述交流接触器连接于所述充电终端所对应的分开关的输出。
13.可选地，所述能源控制柜的总装机功率为60kw；和/或，所述充电终端为6个。
14.可选地，所述充电终端的控制导引电路的cc和pe之间还包括第一开关和第二开关。
15.本发明还提出一种三相交流充电系统，所述三相交流充电系统包括：管理云平台、一个或多个本发明所提出的三相交流充电装置；其中，
16.所述管理云平台，配置为对所述充电系统进行运营管理。
17.可选地，所述管理云平台还包括车辆管理模块，所述车辆管理模块用于对单车能源管理。
18.本发明还提出一种电动车充电方法，包括：
19.获取充电请求，所述充电请求来自于多个充电终端；
20.能源控制器根据所述充电请求，确定每个待充电终端的充电功率分配；
21.根据所述充电请求，分别将所述待充电终端的充电回路导通。
22.可选地，所述功率分配还包括给所述多个充电终端设置优先级的步骤。
23.可选地，所述优先级高的充电终端分配的功率大于其它充电终端。
24.可选地，还包括根据充电时间不同，设置不同的计价方式。
25.可选地，所述充电回路导通包括控制主回路及其支路上的断路器闭合；以及将待充电终端的继电器的辅助触点闭合。
26.可选地，所述交流充电终端还包括内置的电能计量器。
27.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
28.通过对充电终端群进行充电控制，实现电动汽车柔性充电负荷与配电网供电能力相匹配，可保障电动汽车电能供给和电网运行安全，提升电网设备利用率，促进清洁能源消纳的能源控制装置。
29.在满足电动汽车充电需求的前提下，运用实际有效地经济或技术措施引导、控制电动汽车进行充电，对电网负荷曲线进行削峰填谷，使负荷曲线方差较小，减少了发电装机容量建设，保证了电动汽车与电网的协调互动发展的充电控制方法。
附图说明
30.图1为本发明其中一实施例的充电装置电路结构示意图；
31.图2为本发明其中一实施例的能源控制器及充电控制器的接口示意图；
32.图3为本发明其中一实施例的单个充电终端的有序充电控制导引电路示意图；
33.图4为本发明其中一实施例的充电系统结构示意图；
34.图5为本发明其中一实施例的充电方法示意图。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
36.实施例1
37.如图1所示，本实施例提出一种三相交流充电装置，包括：能源控制柜及多个充电终端；具体地，该能源控制柜比如为60kw控制柜，充电终端比如具有6个，采用六个输出接口的设计，可同时满足六辆电动汽车的充电需求，为电动汽车车载充电机提供可靠的三相交流电源。
38.在能源控制柜中包括一路总开关、多路分开关及能源控制器；多路分开关与充电终端的个数相适应，对应于6个充电终端，可以包括6路分开关。能源控制柜还包括显示屏。
39.总开关的输出连接于多路分开关，多路分开关的输出分别作为多个充电终端的输入；能源控制柜中的能源控制器通过总线分别连接于多个充电终端，能源控制器配置为控制多个充电终端的能源分配。
40.具体地，总装机功率60kw，设置6把输出终端。当一辆车充电时，可以输出三相22kw；当两辆车同时充电时，每把枪输出三相22kw；当第三辆车充电，并且在没有特殊要求时，前两把枪可输出22kw，第三把充电枪输出16kw；当第四辆车充电时，一般每把枪输出
15kw；当第五辆车充电时，一般每把枪输出12kw；当第六辆车充电时，一般每把枪输出10kw。
41.每个充电终端中至少配置一个主控和一把充电枪，能源控制器通过can总线与充电终端的充电控制器(主控)进行信息通信。
42.可选地，在每个充电终端还配置一个交流接触器，用以实现对应支路的接通和分断。
43.能源控制柜或者充电终端例如可以通过4g或者5g通信网络与站级监控中心或运营管理中心实时通讯，上传实时充电信息。
44.其中，能源控制器及充电终端的主控的组件接口示意图如图2所示。能源控制器配置一路can，预留一路以太网接口，通过can与主控(充电控制器)进行通信。主控(充电控制器配)置一路can，一路4g，预留一路485，一路232，通过can与能源控制器进行通信，通过4g与平台进行通信。
45.可选地，如图3所示，当充电汽车使用gb/t18487.1-2015的中定义的充电模式3进行充电时，本实施例采用图3所示的控制导引电路进行充电连接装置的连接确认及额定电流参数的判断。图3中在cc和pe之间增加了第一开关s4和第二开关s5。控制导引电路由供电控制装置、接触器kl和k2、电阻r1、r2、r3、r4、rc、二极管d1、开关s1、s2、s3、s4、s5、车载充电机和车辆控制装置组成。
46.图3是在国标控制导引电路的基础上增加了两个开关，这两个开关为常闭开关，主要用于实现充电唤醒功能，即车辆在插枪之后，长时间未启动充电或者在充电过程中，临时停止充电(未拔枪)，之后需要重新或者再次启动充电，此时只需扫码或者刷卡启动充电，无需再次拔枪、插枪，即实现自动插、拔充电枪的动作，无需手动实现插、拔充电枪。
47.可选地，本实施例的能源控制柜例如可以包括如下功能：
48.(1)通信功能，可以于云平台和充电终端进行信息交互；
49.(2)台区策略制定功能；(3)策略执行功能；(4)策略生成、缓存功能；(5)本地自治控制功能。其中，台区策略制定，包括考虑如下因素：a)电网波动最小、b)费用最低、c)先到先得、d)容量共享、e)计及变压器容量限制，其中前面a-d的策略均以e策略为基础。
50.其中，对于交流充电终端而言，本实施例的交流充电终端例如具有如下功能要求：
51.(1)支持接入充电运营平台进行运营的要求。可以根据客户要求配置为支持离线刷卡启停、离线充值卡充电等定制功能；
52.(2)启停控制方式。根据应用场景应支持扫码(接入客户指定平台)、刷卡启停(专用桩)或即充值卡充电(离线计费)等启停方式。
53.(3)计量功能要求。充电桩应具有对输出电能进行计量的功能，充电桩内置计量器具应符合相关标准要求。
54.(4)保护功能要求。充电桩的安全性要求应满足gb/t 18487.1-2015中对应的描述和要求。具体地，可以包括：
55.a)充电桩的电源回路应具备带负载可分合的开关电器。
56.b)充电桩供电回路导通前，充电桩输出短路故障，充电桩不应允许充电，并进行告警提示；
57.c)充电桩应具备漏电检测、过载保护、接触器粘连保护功能。
58.d)充电桩应具备急停开关，能实现在充电过程中100ms内紧急切断输出电源。急停
按纽复位，充电桩可自动恢复正常待机状态。
59.e)在充电过程中出现连接异常时，充电桩应立即(100ms内)自动切断输出电源。
60.f)在停止充电时，充电桩应保证输出电源回路处于断开状态。
61.(5)自检功能要求
62.充电桩应具备自检及故障报警功能。
63.(6)其他需求
64.采用刷卡启停功能时可以每桩配5张启停卡实现桩卡绑定，启停卡在非绑定充电桩不能使用。
65.(7)通信功能，与管理云平台和能源控制柜进行信息交互
66.(8)充电故障信息处理要求
67.(9)pwm占空比在线调节功能
68.(10)充电唤醒功能
69.(11)计量功能
70.(12)保护功能
71.(13)程序更新功能
72.此外，本实施例中的充电终端，比如充电桩的电气间隙和爬电距离应满足表1：
73.表1电气间隙和爬电距离
[0074][0075]
实施例2
[0076]
如图4所示，本实施例还提出一种三相交流充电系统，三相交流充电系统包括：管理云平台、一个或多个实施例1所提出的三相交流充电装置；
[0077]
其中，管理云平台，配置为对所述充电系统进行运营管理，管理云平台比如是服务器、计算机等组成的站级监控中心或运营管理中心，能源控制柜配置为管理交流充电终端，交流充电终端比如是充电桩终端。
[0078]
在本实施例中，例如采用三相交流60kw一拖六充电系统，采用六个输出接口的设计，可同时满足六辆电动汽车的充电需求，为电动汽车车载充电机提供可靠的三相交流电源。
[0079]
可选地，在满足电动汽车充电需求的前提下，运用实际有效地经济或技术措施引导、控制电动汽车进行充电，对电网负荷曲线进行削峰填谷，使负荷曲线方差较小，减少了发电装机容量建设，保证了电动汽车与电网的协调互动发展的充电控制方法。比如，可以根据充电场所，比如公交场站运营特点制定白天快补，夜间慢充的充电策略，对充电场站的设备采取群充群控策略，使场站设施和充电性价比达到最优。
[0080]
可选地，所述管理云平台还包括车辆管理模块，所述车辆管理模块用于对单车能源管理，车辆管理模块比如利用自编号、车辆vin码、绑定车牌等信息，实现对车辆的能源管理。
[0081]
电动汽车运营管理平台生产运行环境整体部署在云端，支持充电桩以4g、wifi、蓝牙等通信方式组网接入，具备高并发、高可靠、高实时性的特点；平台支持微信、支付宝等线上充值转账业务，资金实时到账，快捷安全。平台站在运营商及充电用户实际应用的角度进行设计，结合历史经验和客户反馈，对产品模型和业务流程进行梳理，让商户和用户在使用时感到更简捷更方便。
[0082]
平台由后台管理系统、商户端运营管理系统、商户端运营app及小程序、企业充电用户门户网站、充电用户app及小程序等产品组成。
[0083]
平台为充电桩运营商户提供小程序定制和商户加盟入驻服务，解决运营商品牌自主化和资金自主掌控的需求；实现充电设备管理监控、用户管理、定价体系、促销优惠等自主经营活动。运营商户可以通过网页端、app、微信小程序实现运营管理；充电用户可通过门户网站、app和微信小程序实现内部管理及充电消费等活动。
[0084]
本发明所提出的充电系统的应用场景可包括：物业小区、地下车库、商业停车场、办公楼等场所。
[0085]
对于社会公共场站运营，平台支持充电卡、微信小程序扫码，支付宝小程序扫码等多种充电入口；支持个人普通用户、集团企业用户；支持微信、支付宝在线支付功能；平台支持充值、满减、优惠券、注册礼包、邀请送等一系列营销活动，方便运营商开展充电运营推广活动，在客户方面平台提供微信推送提醒，电子发票开局，提现退款实时到账，并与停车场收费系统实现打通，为用户提供高品质充电体验。
[0086]
对于专用场站而言，平台提供了专用场站接入运营场景支持，通过设立企业账户功能和企业门户网站，为企业集团用户自主管理账户和司机提供了功能支持，平台开配置预付费、后付费和免付费的收费模式，支持线上和线下结算场景；在运营模式上，平台支持在线刷卡，离线刷卡，无卡充电以及客户端扫码充电方式，可在平台端灵活配置。
[0087]
此外，充电运营平台为满足自主运营功能外，还支持第三方运营商加盟接入，通过平台对平台，设备对平台的协议兼容方式，允许其它运营商以saas模式接入平台，为第三方运营商提供运营支持，并支持多种佣金分成模式；运营商可以加盟共享充电设备资源，共享平台用户，充电用户消费的电费和服务费实时到账。
[0088]
实施例3
[0089]
本实施例提出一种电动车充电方法，如图5所示，该充电方法可以包括：
[0090]
获取充电请求，充电请求来自于多个充电终端；比如有车辆进入充电站，由车主通过扫码或者充电枪发起充电请求。
[0091]
能源控制器根据所述充电请求，确定每个待充电终端的充电功率分配；比如同时进入6辆车，就平均分配总装机功率60kw，每把充电枪10kw；如果只有一辆车充电时，可以输出三相22kw；当两辆车同时充电时，每把枪输出三相22kw；当第三辆车充电，并且在没有特殊要求时，前两把枪可输出22kw，第三把充电枪输出16kw；当第四辆车充电时，一般每把枪输出15kw；当第五辆车充电时，一般每把枪输出12kw。可见，依据本发明所提出的充电方法，可以使先进入充电站的车辆享有优先级，能够较快充完，
[0092]
根据所述充电请求，分别将所述待充电终端的充电回路导通；如图1所示，将待充电的回路导通，对车辆进行充电。具体地，所述充电回路导通包括控制主回路及其支路上的断路器闭合；以及将待充电终端的继电器的辅助触点闭合。
[0093]
可选地，还可以将多个充电终端设置优先级，比如优先级最高的充电终端的充电功率是22kw，这样方便充电用户进行选择，比如需要在最短时间内完成充电的就选择优先级高的，对时间要求不高的可以选择优先级低的，可以在充电费用上就行差别收费。
[0094]
可选地，还可以根据充电时间不同，设置不同的计价方式。比如在用电高峰充电的价格高于用电低谷时的价格，这样便于调节电网负荷。
[0095]
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0096]
通过对充电终端群进行充电控制，实现电动汽车柔性充电负荷与配电网供电能力相匹配，可保障电动汽车电能供给和电网运行安全，提升电网设备利用率，促进清洁能源消纳的能源控制装置。
[0097]
在满足电动汽车充电需求的前提下，运用实际有效地经济或技术措施引导、控制电动汽车进行充电，对电网负荷曲线进行削峰填谷，使负荷曲线方差较小，减少了发电装机容量建设，保证了电动汽车与电网的协调互动发展的充电控制方法。
[0098]
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。