本發(fā)明涉及電動車輛充電站，尤其是一種集成式電動車輛充電站。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電動車輛充電站是由分離的配電站和充電站組成，已有的集成式電動汽車充電站，僅是把配電站和充電站的部件組裝在一個殼體內(nèi)，它的占地約為20-30平米。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的：提出一種新型集成式電動車輛充電站，采用模塊化集成方法，從結(jié)構(gòu)和部件兩個方面深度集成，其占地面積小于6平米。

本發(fā)明具體實現(xiàn)：包括中壓進線柜1、計量柜2、出線柜3、配電變壓器4、低壓斷路器5、微型斷路器6、AC/DC整流模塊組7、動態(tài)輸出控制單元8、充電樁9、電量集抄系統(tǒng)10、變壓器保護單元12、低壓斷路器電動操作機構(gòu)13、中央控制單元14；其電氣連接特征是配電中壓AC接中壓進線柜1后，接計量柜2后，經(jīng)由出線柜3接配電變壓器4，配電變壓器4的低壓輸出經(jīng)過低壓斷路器5后，經(jīng)微型斷路器6接AC/DC整流模塊組7，經(jīng)動態(tài)輸出控制單元8，動態(tài)輸出控制單元8可實現(xiàn)連接多個充電樁的功能，同時控制連接到充電樁9的整流模塊的數(shù)量，即充電功率的大小。

本發(fā)明中：出線柜具有二個出線接口，其中一個接本地充電站內(nèi)的配電變壓器，另一個為串接下一個集成式電動車輛充電站的接口。

本發(fā)明中：配電變壓器的高低壓繞組之間，設(shè)置金屬屏蔽層，該屏蔽層靠近低壓繞組；該變壓器具有多個低壓輸出繞組，低壓輸出繞組中至少有一個Y接法的輸出繞組和二個或兩個以上的非移相Δ接法輸出繞組，該繞組都不接地，即為對地絕緣繞組。

本發(fā)明中：配電變壓器絕緣結(jié)構(gòu)為環(huán)氧樹脂澆注變壓器或非包封干式變壓器或油浸變壓器，為立體卷鐵心或平面疊鐵心或非晶變壓器。

本發(fā)明中：配電變壓器的多個低壓輸出繞組分別接有低壓斷路器，低壓開關(guān)斷路器為手動操作或帶電動操作機構(gòu)的低壓斷路器；串接于低壓斷路器和整流模塊間的微型斷路器，為手動操作或帶電動操作機構(gòu)的微型斷路器。

本發(fā)明中：整流模塊為輸出和輸入電氣絕緣不隔離的電壓型SPWM整流加PWM斬波的電路結(jié)構(gòu)或電流型SPWM整流電路結(jié)構(gòu)；該整流模塊的功率器件采用MOS管或碳化硅MOS管或IBGT。

本發(fā)明中：整流模塊為二極管整流或SPWM整流，加直流DC/DC變換整流電路結(jié)構(gòu)；該整流模塊的功率器件采用MOS管或碳化硅MOS管或IBGT。

本發(fā)明中：充電站殼體為雙層結(jié)構(gòu)，上層安裝中壓進線柜1、計量柜2、出線柜3、配電變壓器4、低壓斷路器5、電量集抄系統(tǒng)10、變壓器保護單元11和低壓斷路器電動操作機構(gòu)12等部件和單元；底層為保溫層，具有制冷散熱空調(diào)，底層空間安裝微型斷路器6、AC/DC整流模塊組7、動態(tài)輸出分配單元8和DSP控制單元13等部件和單元。

本發(fā)明中：動態(tài)輸出分配單元為一個M水平行×N垂直列的轉(zhuǎn)換矩陣，M水平行為矩陣輸入端，每一行分別接一個或一組整流模塊，N垂直列為矩陣輸出端，每一列為一個充電樁的直流輸出端；M水平行×N垂直列的矩陣的交叉結(jié)點通過直流接觸器連接該結(jié)點，即把該行的整流模塊連接到該列的充電樁上；連接結(jié)點的直流接觸器動作狀態(tài)受控于動態(tài)分配控制器內(nèi)部的嵌入式計算機，嵌入式計算機受控于充電站的中央控制單元。

本發(fā)明中：M水平行×N垂直列的轉(zhuǎn)換矩陣的嵌入式計算機控制策略之一是充電功率需求由充電站的中央控制單元提出；策略之二是同一列連接的整流模塊數(shù)量受控于中央控制單元接受的被充電車輛的BMS系統(tǒng)信息；策略之三是同一列可以連接兩個或兩個以上水平行的整流模塊，同一水平行模塊僅能連接一個垂直列；策略之四是當(dāng)充電站內(nèi)剩余模塊的累計功率，不滿足某垂直列充電功率需求時，先將剩余模塊投給需要充電的某垂直列；策略之五是如有垂直列轉(zhuǎn)為恒壓模式時，從該垂直列撤出多余整流模塊；策略之六是策略之五中存在多個垂直列時，優(yōu)先撤出充電功率較大的垂直列；策略之七是特定時間段策略，不同時間段撤出充電量已達80％以上或70％或60％或50％的垂直列；策略之八是將策略之五或策略之六或策略之八撤出的模塊，優(yōu)先投給策略之四；策略之九是將策略之五或策略之六或策略之八撤出的模塊，優(yōu)先投給最先提出需求的垂直列，余類推；策略之十是拒絕服務(wù)策略，對不滿足充電站充電條件的充電車輛拒絕服務(wù)。

本發(fā)明的優(yōu)點：雙層結(jié)構(gòu)、配電和整流深度集成、部件模塊化縮小了空間和占地面積；靈活柔性的動態(tài)分配策略，確保每一個充電樁，都能實現(xiàn)快速和閃充的現(xiàn)場要求；可以實現(xiàn)安全快速和節(jié)能高效充電需要，集成式電動車輛充電站是滿足現(xiàn)在和未來電動車輛的新型充電站。

附圖說明

圖1是本發(fā)明原理框圖

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)右側(cè)視剖面示意圖

圖3是本發(fā)明裝置干式變壓器結(jié)構(gòu)后視剖面示意圖

圖4是本發(fā)明裝置油浸變壓器結(jié)構(gòu)后視剖面示意圖

圖5是本發(fā)明的模塊裝置柜布局示意圖

圖1--圖5中，1是中壓進線柜，2是計量柜，3是出線柜，4是配電變壓器，5是低壓斷路器，6是微型斷路器，7是AC/DC整流模塊組，8是動態(tài)輸出控制單元，9是充電樁，10是電量集抄系統(tǒng)，12是變壓器保護單元，13是低壓斷路器電動操作機構(gòu)，14是中央控制單元，15是電網(wǎng)中壓進線管道，16是串接另一臺集成式電動車輛充電站的電纜出線管道，中壓進線管道，17是充電站結(jié)構(gòu)的上部空間，18是充電站結(jié)構(gòu)的下部空間，19是空調(diào)，20是充電站殼體，21是整流模塊組機架。

具體實施例

附圖非限制性地公開了本發(fā)明的基本原理及其具體實施例的實施方式，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

圖2-圖5給出了二種實施例，圖3是配電變壓器采用干式變壓器4A的實施例，圖4是配電變壓器采用油浸式變壓器4B的實施例，圖5是模塊裝置柜布局示意圖；模塊裝置柜設(shè)有微型斷路器安裝區(qū)和整流模塊安裝區(qū)，上部分安裝48微型斷路器，上下兩行安裝；整流模塊區(qū)安裝不多于48個整流模塊，分為三個獨立間隔安裝。

圖1中電動汽車C與充電樁9連接后，車輛CAN通過充電樁與中央控制器14通訊，中央控制器14據(jù)車輛和充電站內(nèi)整流模塊組7的具體情況，向動態(tài)輸出控制單元8發(fā)出指令，提供滿足電動汽車C的充電功率，即整流模塊的個數(shù)，開啟充電過程。

充電站的配電變壓器保護12和低壓斷路器電動操作機構(gòu)13都受中央控制單元控制和監(jiān)控。電網(wǎng)的中壓電源A接中壓進線柜1后，接計量柜2后，經(jīng)由出線柜3接配電變壓器4，配電變壓器4的低壓輸出經(jīng)過低壓斷路器5后，經(jīng)微型斷路器6接AC/DC整流模塊組7，經(jīng)動態(tài)輸出控制單元8，控制接到充電樁9的整流模塊的功率大小，動態(tài)輸出控制單元8的控制策略遵從控制策略之一到策略之十的軟件算法。

上述實施例在本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，但同樣在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。