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原文传递安全节能高压充电桩实现方法及产品

专利名称：	安全节能高压充电桩实现方法及产品
摘要：	本发明公开了安全节能高压充电桩实现方法及产品，其有四个单元组成：变电单元BD、变流单元MZ、安全保护单元KG和智能充电终端ZD组成，变电单元BD、变流单元MZ和安全保护单元KG置于主机ZJ箱内，智能充电终端ZD安装在电动汽车充电位；本发明的优点一：没有低压电缆线损，年可节约电费5％‑10％；优点二：安全保护性能好；优点三：将充电过程的连接确认、绝缘检测、计量和人机交互，全部内置于智能充电终端中，优化了充电桩的整体电路和结构，提升了产品的可靠性。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京国信能源有限公司
发明人：	薛建仁;庄平
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN202010012446.1
公开号：	CN111038322A
代理机构：	南京知识律师事务所
代理人：	张苏沛
分类号：	B60L53/60;B60L53/66;B60L53/65;H02J7/00;B;H;B60;H02;B60L;H02J;B60L53;H02J7;B60L53/60;B60L53/66;B60L53/65;H02J7/00
申请人地址：	210032 江苏省南京市浦口区高新区兰卉路3号
主权项：	1.一种安全节能高压充电桩实现方法，安全节能高压充电桩由四个单元组成，变电单元(BD)、变流单元(MZ)、安全保护单元(KG)和智能充电终端(ZD)组成，其特征是：变电单元(BD)、变流单元(MZ)和安全保护单元(KG)置于主机(ZJ)内，智能充电终端(ZD)安装在电动汽车充电位；网电高压ACH经过变电单元(BD)，输出的低压ACL，通过短母排接变流单元(MZ)；网侧电源ACH由高压电缆连接主机(ZJ)的变电单元(BD)；变流单元(MZ)的输出DCN经安全保护单元(KG)后，再接智能充电终端(ZD)，异常时安全保护单元(KG)切断与智能充电终端(ZD)的全部电气连接，由此保障此时触及智能充电终端(ZD)的绝对安全；安全保护单元(KG)切断与智能充电终端(ZD)时，由智能充电终端(ZD)的备用电源(10)保障智能充电终端(ZD)与主机(ZJ)的通讯和人机交互，主机(ZJ)和智能充电终端(ZD)之间的CAN通讯线路采用光电隔离。 2.如权利要求1所述的安全节能高压充电桩实现方法，其特征是：变电单元(BD)由高压开关柜(HK)、低压开关柜(LK)和配电变压器(TRF)组成；高压开关柜(HK)为气体绝缘柜，高压开关柜(HK)与配电变压器(TRF)之间的高压连接，采用套管直接对接，避免高压开关柜(HK)和配电变压器(TRF)的高压线路裸露；低压开关柜(LK)的框架断路器与和配电变压器(TRF)的出线牌直接连接，框架断路器出线ACL与变流单元(MZ)的进线侧ACL连接。 3.如权利要求1所述的安全节能高压充电桩实现方法，其特征是：变流单元(MZ)由M个模块和N路输出排组成，M个模块的M对正负极水平母排和N路正负极输出排组成MN矩阵，MN矩阵的交叉节点有MN个节点开关(Knm)，由此组成一个全功率MN切换矩阵；1-M个模块中的一个或多个模块，都投切到N路输出排的任一路，任何一个模块不能同时被二个或二个以上的输出排选用；输出排已选用的模块，中途退出该母排后，能够被其它输出排再次使用；MN切换矩阵中部分模块固定给特定输出排后，剩余模块组成非全功率MN切换矩阵；节点开关(Knm)的工作状态受控于嵌入式计算机(MCU2)，嵌入式计算机(MCU2)受控于其CAN通讯口的指令；节点开关(Knm)为机械和电力电子元件组成的混合结构开关，变流单元(MZ)和采用空调(COOL)制冷散热。 4.如权利要求1所述的安全节能高压充电桩实现方法，其特征是：智能充电终端(ZD)由充电枪的连接确认检测、绝缘检测、电子锁控制、BMS供电计量、充电电量计量、车牌车型识别和语音交互的AI影像和语音功能、无感支付、键盘和读卡器、显示屏、人体接近传感器组成；来自充电枪输出接口(1)的连接确认信号、电子锁控制信号和CAN信号送(MCU)数据通讯口C1；来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的充电电源DC1经过(5DC1)电能表送充电枪输出接口(1)，(5DC1)电能表的充电数据送(MCU)数据通讯口C5、来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的BMS工作电源DC2经过(6DC2)电能表送充电枪输出接口(1)，(6DC2)电能表的用电数据送(MCU)数据通讯口C6；来自充电枪输出接口(11)的连接确认信号、电子锁控制信号和BMS的CAN信号送(MCU)数据通讯口C11；来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的充电电源DC11经过(5DC11)电能表送充电枪输出接口(11)，(5DC11)电能表的充电数据送(MCU)数据通讯口C51、来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的BMS供电电源经DC21经过(6DC21)电能表送充电枪输出接口(11)，(6DC21)电能表的数据送(MCU)数据通讯口C61；影像和语音交互单元(2)与(MCU)数据通讯口C2连接，键盘和读卡器及显示屏单元(3)与(MCU)数据通讯口C3连接，人体接近传感器(4)与(MCU)数据通讯口C4连接；智能充电终端(ZD)与安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的连接为：安全节能高压充电桩的主机(ZJ)输出的充电电源和BMS工作电源分别经DC1和DC2连接到智能充电终端(ZD)，安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的CAN与智能充电终端(ZD)的(MCU)的CAN通讯口连接；网线或WIFI或蓝牙通讯天线接口(7)、智能充电终端(ZD)的应急停止按钮经(MCU)的C8和C9数据接口(8、9)与(MCU)连接，备用电源(10)为智能充电终端(ZD)与主机(ZJ)切断时提供的备用电源(10)。 5.一种安全节能高压充电桩产品，安全节能高压充电桩由四个单元组成，变电单元(BD)、变流单元(MZ)、安全保护单元(KG)和智能充电终端(ZD)组成，其特征是：变电单元(BD)、变流单元(MZ)和安全保护单元(KG)置于主机(ZJ)内，智能充电终端(ZD)安装在电动汽车充电位；网电高压ACH经过变电单元(BD)，输出的低压ACL，通过短母排接变流单元(MZ)；网侧电源ACH由高压电缆连接主机(ZJ)的变电单元(BD)；变流单元(MZ)的输出DCN经安全保护单元(KG)后，再接智能充电终端(ZD)，异常时安全保护单元(KG)切断与智能充电终端(ZD)的全部电气连接，由此保障此时触及智能充电终端(ZD)的绝对安全；安全保护单元(KG)切断与智能充电终端(ZD)时，由智能充电终端(ZD)的备用电源(10)保障智能充电终端(ZD)与主机(ZJ)的通讯和人机交互，主机(ZJ)和智能充电终端(ZD)之间的CAN通讯线路采用光电隔离。 6.如权利要求5所述的安全节能高压充电桩实现产品，其特征是：变电单元(BD)由高压开关柜(HK)、低压开关柜(LK)和配电变压器(TRF)组成；高压开关柜(HK)为气体绝缘柜，高压开关柜(HK)与配电变压器(TRF)之间的高压连接，采用套管直接对接，避免高压开关柜(HK)和配电变压器(TRF)的高压线路裸露；低压开关柜(LK)的框架断路器与和配电变压器(TRF)的出线牌直接连接，框架断路器出线ACL与变流单元(MZ)的进线侧ACL连接。 7.如权利要求5所述的安全节能高压充电桩实现产品，其特征是：变流单元(MZ)由M个模块和N路输出排组成，M个模块的M对正负极水平母排和N路正负极输出排组成MN矩阵，MN矩阵的交叉节点有MN个节点开关(Knm)，由此组成一个全功率MN切换矩阵；1-M个模块中的一个或多个模块，都投切到N路输出排的任一路，任何一个模块不能同时被二个或二个以上的输出排选用；输出排已选用的模块，中途退出该母排后，能够被其它输出排再次使用；MN切换矩阵中部分模块固定给特定输出排后，剩余模块组成非全功率MN切换矩阵；节点开关(Knm)的工作状态受控于嵌入式计算机(MCU2)，嵌入式计算机(MCU2)受控于其CAN通讯口的指令；节点开关(Knm)为机械和电力电子元件组成的混合结构开关，变流单元(MZ)和采用空调(COOL)制冷散热。 8.如权利要求5所述的安全节能高压充电桩实现产品，其特征是：智能充电终端(ZD)由充电枪的连接确认检测、绝缘检测、电子锁控制、BMS供电计量、充电电量计量、车牌车型识别和语音交互的AI影像和语音功能、无感支付、键盘和读卡器、显示屏、人体接近传感器组成；来自充电枪输出接口(1)的连接确认信号、电子锁控制信号和CAN信号送(MCU)数据通讯口C1；来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的充电电源DC1经过(5DC1)电能表送充电枪输出接口(1)，(5DC1)电能表的充电数据送(MCU)数据通讯口C5、来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的BMS工作电源DC2经过(6DC2)电能表送充电枪输出接口(1)，(6DC2)电能表的用电数据送(MCU)数据通讯口C6；来自充电枪输出接口(11)的连接确认信号、电子锁控制信号和BMS的CAN信号送(MCU)数据通讯口C11；来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的充电电源DC11经过(5DC11)电能表送充电枪输出接口(11)，(5DC11)电能表的充电数据送(MCU)数据通讯口C51、来自安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的BMS供电电源经DC21经过(6DC21)电能表送充电枪输出接口(11)，(6DC21)电能表的数据送(MCU)数据通讯口C61；影像和语音交互单元(2)与(MCU)数据通讯口C2连接，键盘和读卡器及显示屏单元(3)与(MCU)数据通讯口C3连接，人体接近传感器(4)与(MCU)数据通讯口C4连接；智能充电终端(ZD)与安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的连接为：安全节能高压充电桩的主机(ZJ)输出的充电电源和BMS工作电源分别经DC1和DC2连接到智能充电终端(ZD)，安全节能高压充电桩的主机(ZJ)的CAN与智能充电终端(ZD)的(MCU)的CAN通讯口连接；网线或WIFI或蓝牙通讯天线接口(7)、智能充电终端(ZD)的应急停止按钮经(MCU)的C8和C9数据接口(8、9)与(MCU)连接，备用电源(10)为智能充电终端(ZD)与主机(ZJ)切断时提供的备用电源(10)。
所属类别：	发明专利