可移動可并聯(lián)拼接的電動汽車直流充電樁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其是電動汽車充電粧技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)對2012-2020年的節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃，到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量將達到50萬輛，到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車的年生產(chǎn)能力將達到200萬輛，而累計產(chǎn)銷量將超過500萬輛。與此同時，充電設(shè)施的建設(shè)力度要跟上新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模，根據(jù)“十三一”規(guī)劃，預(yù)計到2020年，集中式充換電站將增長到1.2萬座，而分散式充電粧將增長到450萬個。
[0003]2015年9月3日，國務(wù)院總理李克強主持召開國務(wù)院常務(wù)會議。會議決定，一是把城市合理規(guī)劃布局和建設(shè)停車場結(jié)合起來，加快配建充電粧、城市充換電站、城際快充站等設(shè)施。新建住宅停車位建設(shè)或預(yù)留安裝充電設(shè)施的比例應(yīng)達到100%，大型公共建筑物、公共停車場不低于10%。二是放寬準(zhǔn)入，鼓勵民間資本以獨資、PPP等方式參與。三是加大財稅、金融、用地、價格等政策扶持，放開社會投資新建停車場收費，允許充電服務(wù)企業(yè)向用戶收費。四是完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，支持移動充電、智能停車等推廣應(yīng)用，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”盤活資源。
[0004]2015年9月22日，工信部網(wǎng)站公告，GB/T20234《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》3項系列國家標(biāo)準(zhǔn)通過全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會的專家審查。國家電網(wǎng)擬重啟城市充電設(shè)備招標(biāo)，自2014年1年多以來，國網(wǎng)基本退出城市充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，專注高速公路業(yè)務(wù)?？傮w來看，出于投資回收期考慮，最近一年民間資本投建充電網(wǎng)絡(luò)的熱情低于預(yù)期。
[0005]目前充電粧分直流充電粧和交流充電粧，直流充電的功率遠大于交流充電的功率，普通直流充電粧功率為20KW，一輛存電能力為20KW的電動汽車充滿電只需要1個小時，而相同功率的交流充電粧需充10個小時。
[0006]直流充電粧正成為一種趨勢。2011年之前，國家電網(wǎng)建設(shè)原則是慢充為主，2011年至2013年，國家電網(wǎng)建設(shè)原則是換電為主，隨后在2014年召開的電動汽車充換電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系完善研討會上，國家電網(wǎng)提出主導(dǎo)快充、兼顧慢充的建設(shè)原則。
[0007]目前民間資本投建充電網(wǎng)絡(luò)的熱情低主要原因在于直流充電粧成本高，使用效率低，導(dǎo)致投資回收期過長，無法創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。
[0008]考察目前國內(nèi)外關(guān)于充電粧的專利技術(shù)200余項，有部分技術(shù)提到結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)和手機APP讓電動車主能夠定位和尋找距離最近空置充電粧的裝置和方法，這種裝置和方法在一定程度上可以提高充電粧的使用效率，但是此種方式適合公共場合，并不適合社區(qū)化經(jīng)營，按照國家要求新建小區(qū)所有停車位100%安裝充電粧的要求，定位技術(shù)加APP結(jié)合固定式充電粧根本解決不了提高使用效率的目的，民間資本仍然不會參與。
[0009]目前建設(shè)充電粧和充電站都以固定安裝的方式進行，提高方便程度就必須大量增加投資，按照國家要求在新建小區(qū)停車位100%安裝充電粧還是一筆天文數(shù)字的投資，而這種天文數(shù)字的投資從電費的分成中回收成為不可能，電動汽車百公里消耗的電費不超過10元，一臺好的固定式直流充電粧造價10萬，一般的固定式直流充電粧造價2萬，一個車位一個充電粧的方式會造成電動汽車運行10年投資尚未收回，這嚴(yán)重限制了電動汽車的方便性，從而阻礙了電動汽車的發(fā)展。
[0010]本發(fā)明從民間投資者運營的角度出發(fā)，提出區(qū)域經(jīng)營的概念，將固定式直流充電粧拆分成成本低廉可以一個停車位布置一套的直流充電粧固定安裝部分和造價較高可以并聯(lián)拼接的直流充電粧可移動部分。這樣做的好處是可以進行區(qū)域化運營，在方圓2至5公里的密集生活區(qū)或者工作區(qū)每個車位設(shè)置直流充電粧固定安裝部分，再根據(jù)比例配置直流充電粧可移動部分，直流充電粧可移動部分可以根據(jù)客戶充電時間的需要進行并聯(lián)拼接，并聯(lián)拼接二臺直流充電粧可移動部分可以將充電時間縮減到二分之一，并聯(lián)拼接三臺直流充電粧可移動部分可以將充電時間縮減到三分之一。本發(fā)明最大化提高了區(qū)域運營時充電粧的使用效率同時最大化降低了投資成本，投資運營者可以根據(jù)使用效率配置造價較高的直流充電粧可移動部分的數(shù)量而普及價格便宜的直流充電粧固定安裝部分。
[0011]本發(fā)明用到如下共有技術(shù):
交流開關(guān)，晶丨?管交流開關(guān)具有快速、能實現(xiàn)尚電壓大電流電路的通斷等特點，是一種比較理想的交流開關(guān)，在電力電子技術(shù)領(lǐng)域交流開關(guān)屬于已普及的共有技術(shù)。
[0012]交流電表，三相交流電表我國已制定國標(biāo)，屬于已普及的共有技術(shù)，市場上有大量的產(chǎn)品可供選擇。
[0013]PWM驅(qū)動與調(diào)節(jié)模塊，PWM控制技術(shù)以其控制簡單，靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式。其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或M0S管柵極的偏置，來實現(xiàn)晶體管或M0S管導(dǎo)通時間的改變，從而實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。脈寬調(diào)制(PWM)基本原理:控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。PWM驅(qū)動與調(diào)節(jié)模塊屬于已普及的共有技術(shù)，市場上有大量的產(chǎn)品可供選擇。
[0014]全橋AC/DC整流器，一般在AC/DC開關(guān)電源的輸入級會加入一個全橋整流器，將電網(wǎng)的交流電壓變?yōu)槊}動的直流，以便之后DC/DC變換器的處理。全橋AC/DC整流器屬于已普及的共有技術(shù)，市場上有大量的產(chǎn)品可供選擇。
[0015]DC/DC變換器由高頻DC/AC逆變器、高頻變壓器、高頻AC/DC整流器組成，DC/DC變換器的組成和設(shè)計是大學(xué)電力電子專業(yè)的本科學(xué)習(xí)內(nèi)容，屬于已普及的共有技術(shù)，市場上有大量的10KW功率DC/DC變換器產(chǎn)品可供選擇，本專利的DC/DC變換器采用500V/20A的升壓DC/DC變換器。
[0016]LC濾波器，又稱無源濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對主要次諧波(3、5、7)構(gòu)成低阻抗旁路，LC濾波器屬于已普及的共有技術(shù)，市場上有大量的產(chǎn)品可供選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供可移動可并聯(lián)拼接的電動汽車直流充電粧裝置，本發(fā)明將快速充電的直流充電粧設(shè)計成由造價低的直流充電粧固定安裝部分和由造價高的直流充電粧可移動部分組成，并且直流充電粧可移動部分可以并聯(lián)拼接用以提高充電功率縮減充電時間。本發(fā)明的有效實施可以促進電動汽車充電行業(yè)區(qū)域化運營市場，尤其適合社區(qū)，集中辦公區(qū)的區(qū)域化電動汽車充電運營，投資者可以根據(jù)區(qū)域內(nèi)充電汽車的保有量來配置造價高的直流充電粧可移動部分，同時投資者可以在經(jīng)營區(qū)域內(nèi)廣泛部署造價低的直流充電粧固定安裝部分。本發(fā)明的有效實施能夠最大限度的提高快速充電粧的使用效率，配合相應(yīng)的管理軟件和定位系統(tǒng)以及自動導(dǎo)軌可以完成充電粧在特定區(qū)域的滿負荷使用，從而快速盈利，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
[0018]為實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn):
可移動可并聯(lián)拼接的電動汽車直流充電粧裝置由直流充電粧固定安裝部分和直流充電粧可移動部分組成；直流充電粧固定安裝部分由交流輸入，交流開關(guān)，交流電表，PWM驅(qū)動與調(diào)節(jié)模塊，充電控制模塊，凹向充電粧接口組成；直流充電粧可移動部分由全橋AC/DC整流器，DC/DC變換器，LC濾波器，凸向充電粧接口，充電控制接口，凹向充電粧接口，國標(biāo)直流充電接口組成；直流充電粧可移動部分的DC/DC變換器由高頻DC/AC逆變器，高頻變壓器，高頻AC/DC整流器組成；
交流輸入是從電網(wǎng)引入的交流電，我國電網(wǎng)