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原文传递一种自适应储能充电桩系统及其控制方法

专利名称：	一种自适应储能充电桩系统及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种自适应储能充电桩系统及其控制方法，包括IMSU主控单元、储能电池和低压电源，IMSU主控单元与储能电池实现双向连接，IMSU主控单元的输出端与低压电源的输出端连接，IMSU主控单元的输出端与低压电源切断开关的输入端连接，IMSU主控单元与BMS电池管理系统实现双向连接，本发明涉及充电桩技术领域。该自适应储能充电桩系统及其控制方法，可实现通过自检、故障诊断、放电及补电的自适应控制，大大提高储能充电桩系统自适应效果，达到通过利用继电器控制、充放电功率控制和总线通讯来完善储能充电桩的整体储能控制系统，实现对储能充电桩的控制系统进行全方位的自适应闭环处理，达到既安全又方便的使用储能充电桩的目的。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京微晟电源科技有限公司
发明人：	李志义;向军;薛龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910227369.9
公开号：	CN109941150A
分类号：	B60L58/13(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	211215 江苏省南京市溧水经济开发区柘宁东路368号
主权项：	1.一种自适应储能充电桩系统，包括IMSU主控单元(1)、储能电池(2)和低压电源(3)，所述IMSU主控单元(1)与储能电池(2)实现双向连接，且IMSU主控单元(1)的输出端与低压电源(3)的输出端连接，其特征在于：所述IMSU主控单元(1)的输出端与低压电源切断开关(4)的输入端连接，且IMSU主控单元(1)与BMS电池管理系统(5)实现双向连接，所述IMSU主控单元(1)的输出端与低压电源指示灯(6)的输入端连接，且IMSU主控单元(1)与IMSU继电器(7)实现双向连接，所述IMSU主控单元(1)与插枪自检单元(8)实现双向连接，且IMSU主控单元(1)与故障诊断模块(9)实现双向连接。 2.根据权利要求1所述的一种自适应储能充电桩系统，其特征在于：所述IMSU主控单元(1)的输出端与储能电池继电器(10)的输入端连接，且储能电池继电器(10)的输出端与储能电池(2)的输入端连接。 3.根据权利要求1所述的一种自适应储能充电桩系统，其特征在于：所述IMSU主控单元(1)的输出端与故障指示灯(11)的输入端连接，且故障指示灯(11)的输入端与故障诊断模块(9)的输出端连接。 4.根据权利要求1所述的一种自适应储能充电桩系统，其特征在于：所述低压电源(3)的输入端与低压电源切断开关(4)的输出端连接，且ISMU继电器(7)的输出端与插枪自检单元(8)的输入端连接。 5.根据权利要求1所述的一种自适应储能充电桩系统，其特征在于：所述其控制方法具体包括以下步骤： S1、首先低压电源(3)上电初始化：低压电源(3)上电后储能基站及充电桩将低压电源指示灯(6)点亮，进行故障自检，并显示故障指示灯(11)，此时所有继电器为断开状态； S2、故障诊断：储能充电桩系统在S1低压上电后，故障诊断模块(9)会一直进行故障检查，无故障情况下，故障指示灯(11)为绿色，四级故障可以正常充放电，但是故障指示灯(11)显示黄色，三级故障需要降功率，故障指示灯(11)为橙色，二级故障，充放电功率为0，断开充电机柜的交直流IMSU继电器(7)，故障指示灯(11)红色，一级故障需要先强制断开充电机柜IMSU继电器(7)，再强制断开储能电池继电器(10)，故障指示灯(11)为红色； S3、储能充电桩充电：储能电池(2)自检无报警状态且soc高于30％，储能堆实时发送“直流放电请求”给充电机，当充电机充电状态为“1”时，即插枪自检单元(8)检测的插枪信号为“1”，无报警且闭合直流侧继电器后，充电机向储能BMS电池管理系统(5)发出“放电准备许可指令”，储能堆开始预充，当储能堆放电回路闭合完成后，向充电桩发出“储能侧直流放电回路”闭合完成信号，充电桩开始国标充电，在直流供电充电过程中，如出现报警或SOC降低到30％以下状况，根据报警等级实时降功率充电或终止充电，储能电池(2)自检存在单体电压过高、SOC过高、总电压过高除外或soc低于30％的报警状态，储能堆的“直流放电准备”状态为0，当充电机充电状态为“1”时，即插枪自检单元(8)检测的插枪信号为“1”，闭合交流侧继电器，充电桩开始国标充电，开启交流供电充电状态； S4、储能充电桩补能：充电桩和储能堆自检无报警，当储能堆soc低于30％，储能堆实时发送“补电请求”给充电机柜，当前只有副侧有插枪信号且主侧无插枪信号，充电机充电状态为“0”时，充电机闭合交流侧继电器，充电桩开始按照国标给储能堆补能，无故障和汽车充电请求，储能堆充电到95％截止，在补能过程中，如出现报警故障，按报警阈值表处理，如出现主枪充电插枪信号，补能截止，断开所有继电器，此次补能结束，然后返回到储能充电桩充电模式可进行充电； S5、储能电池(2)放电模式：交流继电器断开，直流继电器闭合，储能电池(2)直流放电，在无外接车辆充电情况下，需要将储能电池继电器(10)及充电机柜的IMSU继电器(7)断开，当检测到插枪信号，准备充电时，首先BMS和IMSU进行继电器和故障自检，无故障后，IMSU必须保证充电机柜交流侧继电器断开，直流侧继电器闭合，将模式切换许可指令信号发送给BMS，BMS成功接收到模式切换许可指令，储能电池(2)再进行预充，IMSU接收到预充成功后，再进入国标充电，充电结束后，需要先进行总电流检测，当电流在+-5A之间，100ms后先断开充电机柜的直流侧继电器，100ms后再断开储能电池(2)高压继电器，如果电流不在+-5A之间，并且持续5S，需要强制断开充电机柜直流侧继电器，再断开储能侧继电器，断开继电器的间隔时间都为100ms； S6、储能电池(2)补电模式：充电机直流继电器断开，交流继电器闭合，如果此时检测到IMSU主侧的插枪信号，说明有车辆进行充电，需要结束IMSU副给储能电池(2)的补电流程，优先给汽车进行充电，当车辆充电结束，再开始对储能电池(2)充电。 6.根据权利要求5所述的一种自适应储能充电桩系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3和步骤S4中充电桩的限功率均为5KW。 7.根据权利要求5所述的一种自适应储能充电桩系统的控制方法，其特征在于：所述储能电池(2)的BMS电池管理系统(5)可通过管理员权限对上位机强制进行模式选择。 8.根据权利要求5所述的一种自适应储能充电桩系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S1中低压上电初始化自检，根据当前电量进行模式选择，发送模式准备状态，低压上电后，故障诊断一直开启，上传故障信号，显示故障指示灯(11)，并对故障进行处理，进行自保护，当IMSU有充电请求和插枪信号时，充电机柜及BMS无故障，根据继电器当前状态反馈，开始预充，预充时间为300ms，预充成功信号上传给IMSU，或断开储能电池(2)所有高压继电器，开始进行补能。
所属类别：	发明专利