CN207743713U - 直流移动充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直流移动充电桩，包括直流充电座、充电机主控板、第一充电开关、第二充电开关、充电模块及直流充电枪，直流充电座包括电源端子及通讯端子；通讯端子连接充电机主控板及地面充电桩的主控板，直流充电座的电源端子用于接入地面充电桩的直流电源；充电机主控板的第一控制端和第二控制端分别与第一充电开关和第二充电开关的受控端连接，充电机主控板的检测端和第二充电开关的输出端分别经充电桩与用电车辆连接；电源端子与第一充电开关的输入端连接，第一充电开关的输出端与充电模块的输入端连接；充电模块的输出端与第二充电开关的输入端连接。本实用新型解决了DC200V‑750V型用电车辆寻找充电桩困难的问题。

Description

直流移动充电桩

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种直流移动充电桩。

背景技术

目前，国内的直流充电设施输出电压型号分为两种:DC200V-500V和DC200V-750V。前者主要为纯电动乘用车、小型货车等电池电压低的车辆充电；而后者除了具备前者的功能，还可以为纯电动大巴车等电池电压高的车辆充电。

然而，现有的充电设施极度不完善，DC200V-750V型地面充电桩的建设较少，导致纯电动大巴车等有着高电压充电需求的车辆充电找桩困难，给其充电带来了极大的不便利。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种直流移动充电桩，旨在解决DC200V-750V型用电车辆需要到特定的地点才能进行充电，寻找充电桩困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种直流移动充电桩，用于连接地面充电桩及用电车辆，所述直流移动充电桩包括直流充电座、充电机主控板、第一充电开关、第二充电开关、充电模块及直流充电枪，所述直流充电座包括电源端子及通讯端子；所述通讯端子连接所述充电机主控板及所述地面充电桩的主控板，所述直流充电座的电源端子用于接入地面充电桩的直流电源；所述充电机主控板的第一控制端和第二控制端分别与所述第一充电开关和所述第二充电开关的受控端连接，所述充电机主控板的检测端和所述第二充电开关的输出端分别经所述充电桩与所述用电车辆连接；所述电源端子与所述第一充电开关的输入端连接，所述第一充电开关的输出端与所述充电模块的输入端连接；所述充电模块的输出端与所述第二充电开关的输入端连接；其中，

所述充电机主控板，用于在检测到所述直流充电枪连接至所述用电车辆时，控制所述第二充电开关闭合，并根据所述用电车辆的需求功率与所述地面充电桩的输出功率，控制所述第一充电开关通/断；以及在检测到所述地面充电桩输出的功率信号时，控制所述充电模块工作，以输出与所述用电车辆相应的需求功率。

优选地，所述直流移动充电桩还包括预充电开关及DC/DC升压电源，所述预充电开关的受控端连接与所述充电机主控板的第三控制端连接，所述预充电开关的输入端与所述DC/DC升压电源连接，所述预充电开关的输出端与所述电源端子连接；

所述充电机控制板还用于，在经所述通讯端子与所述地面充电桩的主控板通讯连接时，控制所述预充电开关闭合，以驱动所述DC/DC升压电源输出第一直流电源至所述电源端子。

优选地，所述预充电开关为直流接触器。

优选地，所述直流移动充电桩还包括单向导通元件，所述单向导通元件串联设置于所述充电开关与所述DC/DC升压电源之间。

优选地，所述直流移动充电桩还包括用于给所述DC/DC升压电源供电的蓄电池，所述蓄电池分别与所述DC/DC升压电源及所述充电机主控板的电源输入端连接。

优选地，所述直流移动充电桩还包括用于给所述充电机主控板及所述蓄电池供电的DC/DC降压电源，所述DC/DC降压电源的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述DC/DC降压电源的输出端分别与所述蓄电池及所述充电机主控板连接。

优选地，所述第一充电开关和/或所述第一充电开关为直流接触器。

优选地，所述电源端子与所述充电模块之间还串联设置有保险管。

优选地，所述直流移动充电桩还包括触摸显示屏，所述显示屏与所述充电机主控板连接。

优选地，所述直流移动充电桩为车载移动式直流移动充电桩，或者手推移动式直流移动充电桩。

本实用新型直流移动充电桩作为一种中间设备，在检测到与地面充电桩和纯电动大巴车等电池电压高的用电车辆通讯连接时，分别获取充电机主控板可以通过用电车辆的电池管理***获取需求功率大小与地面充电桩的输出功率能力，并在用电车辆的需求功率大于地面充电桩的输出功率，将地面充电桩输出的电压进行升压后输出至用电车辆，实现给用电车辆充电。本实用新型无需重新建造的DC200V-750V型大电压的地面充电桩，即可利用密度也就较大的DC200V-750V型地面充电桩，实现对DC200V-750V型大电压用电车辆进行充电。从而，从而解决了DC200V-750V型用电车辆需要到特定的地点才能进行充电，导致纯电动大巴车等有着高电压充电需求的车辆寻找地面充电桩较为困难，无法实现就近充电，给其充电带来了极大的不便利的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型直流移动充电桩一实施例的结构示意图；

图2为图1中直流移动充电桩一实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种直流移动充电桩，用于连接地面充电桩及用电车辆。

目前，国内给电动车充电的地面充电桩输出的电压型号有两种：DC200V-500V和DC200V-750V，其中，DC200V-500V型地面充电桩主要给纯电动乘用车、小型货车等电池电压低的车辆进行充电。DC200V-750V型地面充电桩主要给纯电动大巴车等电池电压高的车辆进行充电。由于现在市场上的主流产品是纯电动乘用车、小型货车等电池电压低的车辆，与之配备设置的DC200V-500V型地面充电桩的密度也就更大，由于纯电动大巴车等电池电压高的车辆市场占有量较小，与之配备的DC200V-750V型地面充电桩的密度也就较小，需要到特定的地点才能进行充电，导致纯电动大巴车等有着高电压充电需求的车辆寻找地面充电桩较为困难，无法实现就近充电，这给其充电带来了极大的不便利。

为了解决上述问题，本实用新型直流移动充电桩作为一种中间设备，连接DC200V-750V型地面充电桩和纯电动大巴车等电池电压高的用电车辆，将DC200V-750V型地面充电桩输出的电压进行升压后输出至用电车辆，实现给用电车辆充电。

参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该直流移动充电桩200包括直流充电座10、充电机主控板20、第一充电开关KMD1、第二充电开关KMD2、充电模块30及直流充电枪40，所述直流充电座10包括电源端子及通讯端子；所述通讯端子连接所述充电机主控板20及所述地面充电桩100的主控板，所述直流充电座10的电源端子用于接入地面充电桩100的直流电源；所述充电机主控板20的第一控制端和第二控制端分别与所述第一充电开关KMD1和所述第二充电开关KMD2的受控端连接，所述充电机主控板20的检测端和所述第二充电开关KMD2的输出端分别经所述充电桩与所述用电车辆300连接；所述电源端子与所述第一充电开关KMD1的输入端连接，所述第一充电开关KMD1的输出端与所述充电模块30的输入端连接；所述充电模块30的输出端与所述第二充电开关KMD2的输入端连接；其中，

所述充电机主控板20，用于在检测到所述直流充电枪40连接至所述用电车辆300时，控制所述第二充电开关KMD2闭合，并在检测到所述用电车辆300的需求功率大于所述地面充电桩100的输出功率时，控制所述第一充电开关KMD1闭合，以待充电；以及在检测到所述地面充电桩100输出的功率信号时，控制所述充电模块30工作，以输出与所述用电车辆300相应的需求功率。

本实施例中，第一充电开关KMD1和/或所述第一充电开关KMD1优选采用直流接触器来实现，当然在其他实施例中，第一充电开关KMD1和第二充电开关KMD2还可以采用耐压性好的开关来实现，在此不做限制。第一充电开关KMD1和第二充电开关KMD2分别有两组动触点和静触点，第一充电开关KMD1中的一动触点与所述电源端子的正极端D+连接，另一动触点与充电模块30的负极输入端连接；第一充电开关KMD1中的一静触点与充电模块30的正极输入端连接，另一静触点与电源端子的负极端D-连接。第二充电开关KMD2的一动触点与充电模块30的正极输出端连接，另一动触点与直流充电枪40连接；第二充电开关KMD2的一静触点与直流充电枪40连接，另一静触点与充电模块30的负极输出端连接。其中，地面充电桩100为DC200V-500V型地面充电桩100，本实施例利用该DC200V-500V型地面充电桩100地面分布较密集的特点，将DC200V-500V型地面充电桩100输入的电压进行升压后，为DC200V-750V型用电车辆300进行充电。

充电模块30的数量为多个，具体可根据用电车辆300的电池电压需求设置，或者充电模块30的数量为多个，在充电机主控板20与用电车辆300通讯连接，并根据检测到的用电车辆300电池电压需求，控制相应数量的充电模块30工作。

需要说明的是，地面充电桩100在充电开始前，需要确保其电源输出端也即直流母线端已经存在300-500V的电压，且在检测到检测到母线上300-500V的电压后，闭合地面充电桩100的输出接触器。

为了在充电开始前，提供一DC400V电压，本实施例中，所述直流移动充电桩200还包括预充电开关KMO及DC/DC升压电源50，所述预充电开关KMO的受控端连接与所述充电机主控板20的第三控制端连接，所述预充电开关KMO的输入端与所述DC/DC升压电源50连接，所述预充电开关KMO的输出端与所述电源端子连接；

所述充电机控制板还用于，在经所述通讯端子与所述地面充电桩100的主控板通讯连接时，控制所述预充电开关KMO闭合，以驱动所述DC/DC升压电源50输出第一直流电源至所述电源端子。

其中，预充电开关KMO为直流接触器，第一直流电源的电压范围为300-500V，本实施例优选为400V，DC/DC升压电源50优选为24/400V的DC/DC升压电源50。

本实施例直流移动充电桩200的工作原理具体描述如下：

在地面充电桩100的充电枪***直流移动充电桩200的直流充电座10后，直流移动充电桩200中的充电机主控板20与地面充电桩100的主控板通过直流充电座10中的充电枪端子CC1及充电座端子CC2进行连接确认，在连接确认成功后，充电机主控板20通过直流充电座10中的通讯端子与地面桩主控板通讯连接，也即通过国际标准协议开始进行握手，在这个过程中，充电机主控板20可以获知地面充电桩100的输出功率能力。

在握手成功后，充电桩主控板控制预充电开关KMO闭合，通过DC/DC升压电源50给直流母线提供一DC400V的电压，以使地面充电桩100的主控板在检测到母线上的DC400V电压时，控制地面充电桩100中输出接触器，以待充电。

在检测到直流移动充电桩200的直流充电枪40***待充电的用电车辆300时，充电机主控板20通过直流充电枪40与用电车辆300通讯连接，也即通过国际标准协议开始进行握手，在这个过程中，充电机主控板20可以通过用电车辆300的电池管理***获取需求功率大小。

在握手成功后，充电机主控板20控制所述第二充电开关KMD2闭合，并根据所述用电车辆300的需求功率与所述地面充电桩100的输出功率，控制所述第一充电开关KMD1通/断，例如当用电车辆300的需求功率大于地面充电桩100的输出功率时，则控制第一充电开关KMD1闭合，当用电车辆300的需求功率小于地面充电桩100的输出功率时，则控制第一充电开关KMD1保持断开状态。可以理解的上述电车辆的需求功率与地面充电桩100的输出功率的比较可以通过充电机主控板20上的比较器来比较分析实现，当然也可以通过集成在主控板上的MCU中的软件程序来实现，本领域技术人员可以通过现有的软件模块获知。

在检测到电车辆的需求功率大于地面充电桩100的输出功率时，充电机主控板20将用电车辆300的需求功率值转为充电需求报文，并发送给地面充电桩100，以在操作人员在通过地面充电桩100进行充电操作时，使地面充电桩100以约定的报文进行恒压输出至直流充电座10的电源端子，也即直流母线上，本实施例中地面充电桩100的电压输出为DC500V。

在检测到所述地面充电桩100输出的功率信号时，充电机主控板20根据用电车辆300的需求功率值，控制相应的充电模块30工作，以将地面充电桩100输出端电压进行升压后，输出至所述用电车辆300，从而实现纯电动大巴车等电池电压高的用电车辆300充电。

本实用新型直流移动充电桩200作为一种中间设备，在检测到与地面充电桩100和纯电动大巴车等电池电压高的用电车辆300通讯连接时，分别获取充电机主控板20可以通过用电车辆300的电池管理***获取需求功率大小与地面充电桩100的输出功率能力，并在用电车辆300的需求功率大于地面充电桩100的输出功率，将地面充电桩100输出的电压进行升压后输出至用电车辆300，实现给用电车辆300充电。本实用新型无需重新建造的DC200V-750V型大电压的地面充电桩100，即可利用密度也就较大的DC200V-750V型地面充电桩100，实现对DC200V-750V型大电压用电车辆300进行充电。从而，从而解决了DC200V-750V型用电车辆300需要到特定的地点才能进行充电，导致纯电动大巴车等有着高电压充电需求的车辆寻找地面充电桩100较为困难，无法实现就近充电，给其充电带来了极大的不便利的问题。

可以理解的是，为了方便运输，本实施例中，直流移动充电桩200可以为车载移动式直流移动充电桩200，或者手推移动式直流移动充电桩200，当然还可以采用其他移动方式来实现，在此不做限制。

参照图1及图2，进一步地，所述直流移动充电桩200还包括单向导通元件D1，所述单向导通元件D1串联设置于所述充电开关与所述DC/DC升压电源50之间。

本实施例中，该单向导通元件D1可以为二极管具有单向导通性能的元器件，本实施例优选为二极管，利用二极管的单向导通性，从而避免在地面充电桩100输入的电压通过直流母线倒灌至DC/DC升压电源50，而烧毁DC/DC升压电源50。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述直流移动充电桩200还包括用于给所述DC/DC升压电源50供电的蓄电池60，所述蓄电池60的输出端分别与所述DC/DC升压电源50及所述充电机主控板20的电源输入端连接。

需要说明的是，在直流移动充电桩200工作开始时，充电机主控板20及DC/DC升压电源50等均是无电源供电的，因此本实施例通过设置一蓄电池60，以为充电机主控板20及DC/DC升压电源50供电。

参照图1及图2，进一步地，所述直流移动充电桩200还包括用于给所述充电机主控板20及所述蓄电池60供电的DC/DC降压电源70，所述DC/DC降压电源70的输入端与所述充电模块30的输出端连接，所述DC/DC降压电源70的输出端分别与所述蓄电池60及所述充电机主控板20连接。

本实施例中，DC/DC降压电源70将接入的充电模块30输出电压进行降压后，为蓄电电池储能，以及为充电机主控板20及其他电路模块提供工作电压。

参照图1及图2，上述实施例中，所述电源端子与所述充电模块之间还串联设置有保险管，电源端子包括正极端D+及负极端D-，保险管的数量为两个，分别与电源端子的正极端D+及负极端D-连接，以避免地面充电桩100接入的电压过大时，充电模块及后级正在充电的用电车辆300。

参照图1及图2，基于上述实施例，所述直流移动充电桩200还进一步包括触摸显示屏(图未标示)，所述显示屏与所述充电机主控板20连接。

本实施例中，操作人员可以通过直流移动车辆上的触摸显示屏设置相应的参数，例如输出功率参数，电压、电流大小等，操作人员还可以通过该触摸显示屏进行新老国标更换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流移动充电桩，用于连接地面充电桩及用电车辆，其特征在于，所述直流移动充电桩包括直流充电座、充电机主控板、第一充电开关、第二充电开关、充电模块及直流充电枪，所述直流充电座包括电源端子及通讯端子；所述通讯端子连接所述充电机主控板及所述地面充电桩的主控板，所述直流充电座的电源端子用于接入地面充电桩的直流电源；所述充电机主控板的第一控制端和第二控制端分别与所述第一充电开关和所述第二充电开关的受控端连接，所述充电机主控板的检测端和所述第二充电开关的输出端分别经所述充电桩与所述用电车辆连接；所述电源端子与所述第一充电开关的输入端连接，所述第一充电开关的输出端与所述充电模块的输入端连接；所述充电模块的输出端与所述第二充电开关的输入端连接；其中，

所述充电机主控板，用于在检测到所述直流充电枪连接至所述用电车辆时，控制所述第二充电开关闭合，并根据所述用电车辆的需求功率与所述地面充电桩的输出功率，控制所述第一充电开关通/断；以及在检测到所述地面充电桩输出的功率信号时，控制所述充电模块工作，以输出与所述用电车辆相应的需求功率。

2.如权利要求1所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩还包括预充电开关及DC/DC升压电源，所述预充电开关的受控端连接与所述充电机主控板的第三控制端连接，所述预充电开关的输入端与所述DC/DC升压电源连接，所述预充电开关的输出端与所述电源端子连接；

所述充电机控制板还用于，在经所述通讯端子与所述地面充电桩的主控板通讯连接时，控制所述预充电开关闭合，以驱动所述DC/DC升压电源输出第一直流电源至所述电源端子。

3.如权利要求2所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述预充电开关为直流接触器。

4.如权利要求2所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩还包括单向导通元件，所述单向导通元件串联设置于所述充电开关与所述DC/DC升压电源之间。

5.如权利要求2所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩还包括用于给所述DC/DC升压电源供电的蓄电池，所述蓄电池分别与所述DC/DC升压电源及所述充电机主控板的电源输入端连接。

6.如权利要求5所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩还包括用于给所述充电机主控板及所述蓄电池供电的DC/DC降压电源，所述DC/DC降压电源的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述DC/DC降压电源的输出端分别与所述蓄电池及所述充电机主控板连接。

7.如权利要求1至6任意一项所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述第一充电开关和/或所述第一充电开关为直流接触器。

8.如权利要求1至6任意一项所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述电源端子与所述充电模块之间还串联设置有保险管。

9.如权利要求1至6任意一项所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩还包括触摸显示屏，所述显示屏与所述充电机主控板连接。

10.如权利要求1至6任意一项所述的直流移动充电桩，其特征在于，所述直流移动充电桩为车载移动式直流移动充电桩，或者手推移动式直流移动充电桩。