用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》是科大智能電氣技術(shù)有限公司于2016年8月31日申請的專利，該專利公布號：CN106335394A，專利公布日：2017年1月18日，發(fā)明人是：李林、曹軍、何剛、王磊。 
《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》涉及一種用于電動公交車的一體化直流充電樁，包括人機(jī)交互單元和充電控制單元，二者之間通過串口進(jìn)行信息交互，所述人機(jī)交互單元包括第一微控制器MCU，其輸入端與按鍵輸入模塊的輸出端相連，其輸出端與液晶顯示模塊的輸入端相連；所述充電控制單元包括第二微控制器MCU，其輸入端通過AD采樣芯片接模擬開關(guān)，其第一輸出端通過開關(guān)量驅(qū)動模塊接繼電器，其第二輸出端通過切換開關(guān)接充電槍接口，充電槍接口與電動公交車的充電槍頭連接。該發(fā)明還公開了一種用于電動公交車的一體化直流充電樁的智能充電方法。該發(fā)明能夠在有限的時(shí)間內(nèi)，提高充電站建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)性，保障各條公交線路的正常運(yùn)營，保證合理涓流充電，延長電池壽命。 
2021年8月16日，《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》獲得安徽省第八屆專利獎金獎。 
（概述圖為《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》摘要附圖） 

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法基本信息

中文名 用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法 申請日 2016年8月31日
申請?zhí)?/th> 2016107937601 申請人 科大智能電氣技術(shù)有限公司
公布號 CN106335394A 公布日 2017年1月18日
Int.Cl. B60L11/18(2006.01)I、G07F15/00(2006.01)I 發(fā)明人 李林、曹軍、何剛、王磊
代理人 奚華保 專利代理機(jī)構(gòu) 合肥天明專利事務(wù)所
地????址 安徽省合肥市蜀山區(qū)望江西路5111號 類????別 發(fā)明專利

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》涉及電動公交客車的充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法造價(jià)信息

市場價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價(jià)
（除稅）		 工程建議價(jià)
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
電動車充電樁 品種:充電樁;型號:CY-10LM;說明:帶微信支付功能; 查看價(jià)格 查看價(jià)格

昌原

 臺 13% 江西創(chuàng)龍科技有限公司
30Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 30750-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸: 2、充電槍:單槍、雙槍 3、輸出功率:30Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍:200-750VDC;輸出 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
30Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 30500-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸:415×195×1400 2、充電槍:單槍、雙槍 3、輸出功率:30Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
40Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 40500-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸: 2、充電槍:單槍、雙槍 3、輸出功率:40Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍:200-500VDC;輸出 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
45Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 45750-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸:635×423×1600 2、充電槍:單槍、雙槍 3、輸出功率:45Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
45Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 45500-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸:635×423×1600 2、充電槍:單槍、雙槍 3、輸出功率:45Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
60Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 60750-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸:635×423×1600 2、充電槍:單槍/雙槍 3、輸出功率:60Kw 4、輸入電壓范圍;三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
80Kw立式直流 充電樁 BK-EVDC- 80500-L 主要技術(shù)參數(shù)1、機(jī)柜尺寸:635×423×1600 2、充電槍:單槍/雙槍 3、輸出功率:80Kw 4、輸入電壓范圍:三相五線輸入AC380V 5、輸出電壓范圍 查看價(jià)格 查看價(jià)格

個(gè) 13% 航天柏克(廣東)科技有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價(jià)		 含稅
信息價(jià)		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
交流充電樁 42kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2022年2季度信息價(jià)
交流充電樁 10kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2022年2季度信息價(jià)
交流充電樁 21kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2022年2季度信息價(jià)
交流充電樁 7kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2022年2季度信息價(jià)
交流充電粧 10kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2021年4季度信息價(jià)
交流充電粧 42kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2021年3季度信息價(jià)
交流充電粧 10kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2021年3季度信息價(jià)
交流充電粧 7kW 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺 廣東2021年3季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
公交車充電樁 150KW|5臺 3 查看價(jià)格 深圳科士達(dá)科技股份有限公司 全國   2022-11-07
公交車充電樁 160kW|8臺 3 查看價(jià)格 珠海派諾科技股份有限公司 廣東  深圳市 2022-03-17
充電樁 120kW直流雙槍充電樁|9臺 1 查看價(jià)格 深圳市潤誠達(dá)電力科技有限公司 全國   2020-09-15
電動公交車直流充電樁 帶操作界面、充電槍電纜大于7米、輸出電壓:250V-700V、輸出最大電流:250A 功率因素≥0.95、IP54|84臺 1 查看價(jià)格 福州守源充電設(shè)備有限公司 福建  龍巖市 2016-06-12
充電樁 電動車充電樁|1臺 3 查看價(jià)格 深圳科士達(dá)科技股份有限公司 廣西  梧州市 2020-07-30
智能充電樁 7KW/11KW充電樁|5個(gè) 3 查看價(jià)格 深圳市佳美能科技有限公司 全國   2022-09-22
充電樁 充電樁|1臺 1 查看價(jià)格 廣東明華電氣有限公司 廣東   2021-08-13
充電樁 提供 30kW 的智能充電樁,可在 2.5 小時(shí)內(nèi)將電充滿|1臺 3 查看價(jià)格 歐倫(大連)船業(yè)有限公司 廣東   2022-08-23

隨著新能源公交客車的投入運(yùn)營，與其配套的充電站也在快速發(fā)展，技術(shù)以直流快充為主，在固定地點(diǎn)布置一定數(shù)量的直流充電樁來滿足運(yùn)營過程中公交客車補(bǔ)電需要。基于運(yùn)營的需求，充電時(shí)間主要為夜間補(bǔ)電和中午補(bǔ)電兩種時(shí)段，其中以夜間充電為主，中午為輔，夜間充電時(shí)段時(shí)間充足，可滿足樁上各公交客車的充電需求。然而，因各公交客車的運(yùn)營線路距離長短不同，夜間充滿電的公交車可滿足次日一天的短線路運(yùn)營，卻滿足不了長線路的運(yùn)營，因此需要進(jìn)行中午的短時(shí)間補(bǔ)電，滿足當(dāng)日剩下線路電量需求。

考慮成本的經(jīng)濟(jì)性和充電樁的利用率，公交客車充電站內(nèi)采用的直流充電樁多為一體式多充型，一樁配置2到4個(gè)充電槍頭，受樁體功率限制，每臺充電樁針對其樁上多槍實(shí)行先到先充原則，即對先接入的公交客車進(jìn)行充電。這種充電方式在夜間時(shí)間充足時(shí)，可滿足樁上各個(gè)客車的補(bǔ)電需求，但是面對公交客車中午短時(shí)補(bǔ)電需求時(shí)會出現(xiàn)以下問題：1）由于中午進(jìn)行短時(shí)補(bǔ)電的公交客車線路運(yùn)營情況各異，對補(bǔ)充電量的需求也不同，截至2016年8月31日，先到先充的充電模式無法判斷樁上公交客車的實(shí)際運(yùn)營電量需求，無法依據(jù)實(shí)際需求優(yōu)先充電，導(dǎo)致后接入的公交客車在較短的補(bǔ)電時(shí)間內(nèi)電量需求達(dá)不到滿足，影響其后續(xù)的線路運(yùn)營；2）截至2016年8月31日，電池采用先恒流后恒壓充電技術(shù)，后面的恒壓一般為小電流的涓流充電，時(shí)間長，但對電量的補(bǔ)充很小，在針對公交客車短時(shí)補(bǔ)電的環(huán)境下，這種充電占用了充電樁有限的資源，影響到后接入缺電公交客車及時(shí)充電，使充電資源未得到合理利用。這種涓流充電特性，還會導(dǎo)致后接入的充電公交客車電池得不到充分充電，長時(shí)間運(yùn)營下影響電池性能，縮短電池使用壽命。

圖1為《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》的電路框圖；

圖2為《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》的充電應(yīng)用示意圖；

圖3為《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》中電動公交客車的人機(jī)交互流程圖；

圖4為一體化直流充電樁多槍充電流程圖；

圖5為一體化直流充電樁多槍均衡充電流程圖。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法常見問題

2021年8月16日，《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》獲得安徽省第八屆專利獎金獎。

如圖1、2所示，一種用于電動公交車的一體化直流充電樁，包括人機(jī)交互單元和充電控制單元，二者之間通過串口進(jìn)行信息交互，所述人機(jī)交互單元由第一微控制器MCU、通信端口模塊、讀卡器、液晶顯示模塊和按鍵輸入模塊組成，第一微控制器MCU分別與通信端口模塊、讀卡器雙向通訊，第一微控制器MCU的輸入端與按鍵輸入模塊的輸出端相連，第一微控制器MCU的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端相連；所述充電控制單元包括第二微控制器MCU、模擬開關(guān)、AD采樣芯片、開關(guān)量驅(qū)動模塊、繼電器、切換開關(guān)和充電槍接口，第二微控制器MCU的輸入端通過AD采樣芯片接模擬開關(guān)，第二微控制器MCU的第一輸出端通過開關(guān)量驅(qū)動模塊接繼電器，第二微控制器MCU的第二輸出端通過切換開關(guān)接充電槍接口，充電槍接口與電動公交車的充電槍頭連接。如圖2所示，充電樁的的充電槍頭個(gè)數(shù)為2個(gè)或者4個(gè)，電動公交車可隨機(jī)選擇其中任意空閑槍頭插入充電。

如圖1所示，所述第一微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其ETH口接通信端口模塊，其UART口分別接讀卡器、液晶顯示模塊、充電控制單元，其GPIO口接按鍵輸入模塊。所述第二微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其SPI口接AD采樣芯片的輸出端，AD采樣芯片的輸入端接用于檢測直流接觸器后端槍頭電壓、對地絕緣檢測、檢測充電槍電流、直流互感器對地絕緣監(jiān)測、槍頭電阻檢測的模擬開關(guān)的輸出端；其AD口接槍連接確認(rèn)模塊；其I2C口接存儲器；其CAN口分別接切換開關(guān)和電源模塊，電源模塊向充電槍接口供電；其GPIO口分別接模擬開關(guān)、開關(guān)量驅(qū)動模塊和切換開關(guān)；其UART口接人機(jī)交互單元。

本方法包括下列順序的步驟：

（1）通過用戶刷卡以及在按鍵輸入模塊上的輸入的信息，一體化直流充電樁獲取電動公交車的營運(yùn)線路信息，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出電動公交車滿足當(dāng)日后續(xù)運(yùn)營里程所需的最小期望電池荷電狀態(tài)

，如圖3所示；也即是說，通過本次充電所達(dá)到的最小期望電池荷電狀態(tài)
，至少能夠保證電動公交客車當(dāng)日剩余時(shí)間的運(yùn)營出行電量需求；

（2）如圖4所示，電動公交車接入一體化直流充電樁后，一體化直流充電樁通過充電槍與電動公交車的BMS進(jìn)行信息交互，獲取電動公交車的當(dāng)前荷電狀態(tài)

、電池容量Qi信息；當(dāng)前電池荷電狀態(tài)
的值在整個(gè)充電過程中是增加的，最小期望電池荷電狀態(tài)
的值在整個(gè)充電過程中保持不變；

（3）一體化直流充電樁依據(jù)獲取的電動公交車的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)

和電動公交車的最小期望電池荷電狀態(tài)
，計(jì)算出當(dāng)前電動公交客車的電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值
，補(bǔ)電過程中隨著SOCi的增加ΔSOCi的值逐漸降低，其計(jì)算公式如下：

（4）若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值

>0，則判斷當(dāng)前一體化直流充電樁上接入的電動公交車的個(gè)數(shù)，若只接入一輛電動公交車，則對該電動公交車進(jìn)行補(bǔ)電，直至取車運(yùn)營；若有多輛電動公交車同時(shí)接入，則比較同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的
，按照
的大小由小到大排序，選擇
最小的電動公交車開始補(bǔ)電，直至該電動公交車的
＝0時(shí)，即控制切換開關(guān)，依序?qū)ο乱惠v電動公交客車進(jìn)行充電；

（5）當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，則說明其所接入的所有電動公交車均達(dá)到了最小期望電池荷電狀態(tài)
，基本保證了下一次出行的需求，此時(shí)進(jìn)行均衡充電。所述營運(yùn)線路信息包括線路長度L和單日運(yùn)營次數(shù)N；若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值
<0，則不進(jìn)行充電。

如圖5所示，所述均衡充電是指：當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，計(jì)算各個(gè)電動公交車的當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)ΔQi，計(jì)算公式如下：
；

對當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)ΔQi按照自大到小的順序進(jìn)行排序，選擇ΔQi最大的電動公交車開始充電，控制單元按照固定時(shí)間Tinv輪流循環(huán)充電，直到樁上連接的各車電池充滿或者設(shè)定的充電時(shí)間到。考慮電池壽命，各車輪流充電不能太頻繁，Tinv可依據(jù)實(shí)際情況配置。

以下結(jié)合圖1至5對《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》作進(jìn)一步的說明。

充電控制單元主要實(shí)現(xiàn)樁上充電槍的管理和公交客車的BMS交互完成具體充電功能，人機(jī)交互單元主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，計(jì)費(fèi)，通信功能。兩個(gè)控制單元之間通過串口進(jìn)行信息交互，協(xié)作完成多槍的智能充電。

所述充電控制單元中第二微控制器MCU主要實(shí)現(xiàn)所接充電槍的監(jiān)測和電動公交車的充電控制，通過AD采樣芯片ADS1146，配合模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)直流充電樁各模擬量的采樣，包括槍頭電壓，樁體對地絕緣檢測，充電槍充電電流，直流互感器的絕緣監(jiān)測，槍頭電阻檢測。充電控制單元通過實(shí)時(shí)監(jiān)測這些模擬量的變化，達(dá)到充電條件時(shí)，通過與車輛BMS通信交互，控制電源模塊對所選槍頭上連接的電動公交車充電。多路槍頭通過切換開關(guān)共享第二微控制器MCU一路CAN模塊，切換開關(guān)依據(jù)人機(jī)交互單元傳來的信息智能判斷當(dāng)前充電槍頭。所述人機(jī)交互單元中按鍵輸入模塊和讀卡器獲取的本次電動公交客車充電信息通過串口傳入第一微控制器MCU，經(jīng)第一微控制器MCU整理后，將有效信息通過串口傳給充電控制單元。同時(shí)，人機(jī)交互單元通過該串口與充電控制單元實(shí)時(shí)交互信息，獲取具體充電數(shù)據(jù)，通過其通信端口模塊實(shí)現(xiàn)充電樁的對外通信功能。

若當(dāng)前樁上一槍正在充電過程中，后續(xù)電動公交客車接入充電，則充電樁循環(huán)檢查先接入電動公交車的當(dāng)前

，無需等待其充滿，只要其充電狀態(tài)滿足當(dāng)日接下來的運(yùn)營需求即判接入的電動公交客車
為零時(shí)，即控制切換開關(guān)，切換對新接入的電動公交客車進(jìn)行充電。在時(shí)間一定的情況下，按順序最大化保障所接入的電動公交車電量均能滿足當(dāng)天運(yùn)營。

若當(dāng)前樁上同時(shí)接入多于兩輛電動公交客車時(shí)，則比較同一充電樁上所有電動公交車的

，按照ΔSOCi的大小順序由小到大安排各輛電動公交車的充電，這樣保證在時(shí)間不充足的情況下，至少能夠滿足其中一輛公交車接下來的當(dāng)日運(yùn)營需求，避免出現(xiàn)短時(shí)充電后兩輛均不能滿足后續(xù)運(yùn)營的最差情況。

在充電樁運(yùn)營前，應(yīng)通過上位機(jī)將公交公司電動公交車的信息通過人機(jī)交互單元的通信模塊傳輸?shù)饺藱C(jī)交互單元，形成電動公交客車信息表，表中包含各公交車編號、運(yùn)營線路和當(dāng)日運(yùn)營次數(shù)N等信息。用戶刷卡后，人機(jī)交互單元的讀卡器，液晶顯示模塊和按鍵輸入模塊配合將采集到的待充電電動公交車編號和選擇的充電槍號傳給第一微控制器MCU，第一微控制器MCU依據(jù)輸入信息結(jié)合當(dāng)前時(shí)間信息和電動公交車信息表計(jì)算出當(dāng)前電動公交客車最小期望電池荷電狀態(tài)

，流程如圖3所示。

人機(jī)交互單元通過串口將上述計(jì)算出的結(jié)果發(fā)送到充電控制單元后，通過液晶顯示模塊提示用戶選擇剛才選的充電槍插頭充電。用戶按提示將充電槍頭插入到電動公交客車后，充電控制單元的第二微控制器MCU通過與電動公交客車的BMS交互信息獲取當(dāng)前電動公交客車的電池荷電狀態(tài)，并計(jì)算出電動公交客車電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值

，若當(dāng)前樁上未連接其他電動公交客車，則直接充電，若樁上已有車正在充電或多車同時(shí)接入，則從小到大排序
，調(diào)度切換開關(guān)，優(yōu)先給最小值的電動公交客車充電，保障在時(shí)間一定，充電樁充電電源功率一定的情況下，實(shí)現(xiàn)各電動公交客車均能滿足當(dāng)天運(yùn)營需求，避免已滿足最低運(yùn)營需求的電動公交客車占用有限的時(shí)間和有限的充電功率，阻礙其他未滿足最低運(yùn)營需求的公交車充電，如圖4所示。

當(dāng)各直流樁上各電動公交客車充電均滿足當(dāng)天運(yùn)營需求時(shí)，則

值均為0，充電控制單元將重新安排充電計(jì)劃，計(jì)算出所接電動公交客車當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)
，按從大到小進(jìn)行排序，在各公交客車滿足當(dāng)天運(yùn)營需求的情況下對缺電多的電動公交優(yōu)先調(diào)度充電?？紤]到電池充電的特性，特別是充電后期的涓流特性，控制單元按照固定時(shí)間Tinv輪流循環(huán)充電，直到樁上連接的各車電池充滿或者設(shè)定的充電時(shí)間到，在時(shí)間和功率有限的條件下，保障所接入的電動公交客車電池均能充電到合理的狀態(tài)，避免樁上各車充電不均衡，減少因長期不均衡充電給電池帶來的損害，延長電池使用壽命，如圖5所示。 綜上所述，《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》能夠在有限的時(shí)間內(nèi)，用一個(gè)充電樁連接多個(gè)電動公交充電，提高充電站建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)性；充電樁智能多充時(shí)考慮了公交車特殊性，充電時(shí)以滿足當(dāng)天運(yùn)營為條件，不以電池充滿為條件，能夠在有限的充電時(shí)間中，保障各條公交線路的正常運(yùn)營；充電后期的智能化均衡調(diào)度方法，能夠保證樁上充電的電動公交車電池充電均衡，合理涓流充電，延長電池壽命。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法專利目的

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》的首要目的在于提供一種在直流充電樁的槍頭接入電動公交車時(shí)，能夠依據(jù)電動公交車的運(yùn)營線路和當(dāng)前電量，智能判斷充電的優(yōu)先順序，最大化滿足多車的運(yùn)營需求的用于電動公交車的一體化直流充電樁。

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》的另一目的在于提供一種用于電動公交車的一體化直流充電樁的智能充電方法。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法技術(shù)方案

一種用于電動公交車的一體化直流充電樁，包括人機(jī)交互單元和充電控制單元，二者之間通過串口進(jìn)行信息交互，所述人機(jī)交互單元由第一微控制器MCU、通信端口模塊、讀卡器、液晶顯示模塊和按鍵輸入模塊組成，第一微控制器MCU分別與通信端口模塊、讀卡器雙向通訊，第一微控制器MCU的輸入端與按鍵輸入模塊的輸出端相連，第一微控制器MCU的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端相連；所述充電控制單元包括第二微控制器MCU、模擬開關(guān)、AD采樣芯片、開關(guān)量驅(qū)動模塊、繼電器、切換開關(guān)和充電槍接口，第二微控制器MCU的輸入端通過AD采樣芯片接模擬開關(guān)，第二微控制器MCU的第一輸出端通過開關(guān)量驅(qū)動模塊接繼電器，第二微控制器MCU的第二輸出端通過切換開關(guān)接充電槍接口，充電槍接口與電動公交車的充電槍頭連接。

所述第一微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其ETH口接通信端口模塊，其UART口分別接讀卡器、液晶顯示模塊、充電控制單元，其GPIO口接按鍵輸入模塊。

所述第二微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其SPI口接AD采樣芯片的輸出端，AD采樣芯片的輸入端接用于檢測直流接觸器后端槍頭電壓、對地絕緣檢測、檢測充電槍電流、直流互感器對地絕緣監(jiān)測、槍頭電阻檢測的模擬開關(guān)的輸出端；其AD口接槍連接確認(rèn)模塊；其I2C口接存儲器；其CAN口分別接切換開關(guān)和電源模塊，電源模塊向充電槍接口供電；其GPIO口分別接模擬開關(guān)、開關(guān)量驅(qū)動模塊和切換開關(guān)；其UART口接人機(jī)交互單元。

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》的另一目的的方法包括下列順序的步驟：

（1）通過用戶刷卡以及在按鍵輸入模塊上的輸入的信息，一體化直流充電樁獲取電動公交車的營運(yùn)線路信息，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出電動公交車滿足當(dāng)日后續(xù)運(yùn)營里程所需的最小期望電池荷電狀態(tài)

；

（2）電動公交車接入一體化直流充電樁后，一體化直流充電樁通過充電槍與電動公交車的BMS進(jìn)行信息交互，獲取電動公交車的當(dāng)前荷電狀態(tài)

、電池容量Qi信息；

（3）一體化直流充電樁依據(jù)獲取的電動公交車的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)

和電動公交車的最小期望電池荷電狀態(tài)
，計(jì)算出當(dāng)前電動公交客車的電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值
，其計(jì)算公式如下：

（4）若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值

，則判斷當(dāng)前一體化直流充電樁上接入的電動公交車的個(gè)數(shù)，若只接入一輛電動公交車，則對該電動公交車進(jìn)行補(bǔ)電，直至取車運(yùn)營；若有多輛電動公交車同時(shí)接入，則比較同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的
，按照ΔSOCi的大小由小到大排序，選擇ΔSOCi最小的電動公交車開始補(bǔ)電，直至該電動公交車的
時(shí)，即控制切換開關(guān)，依序?qū)ο乱惠v電動公交客車進(jìn)行充電；

（5）當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，進(jìn)行均衡充電。

所述均衡充電是指：當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，計(jì)算各個(gè)電動公交車的當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)
，計(jì)算公式如下：

；

對當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)ΔQi按照自大到小的順序進(jìn)行排序，選擇

最大的電動公交車開始充電，充電時(shí)間為固定時(shí)間段Tinv，充電時(shí)間結(jié)束后按序?qū)ο乱惠v電動公交客車進(jìn)行充電，，充電時(shí)間為固定時(shí)間段Tinv，以此類推，直至所有電動公交車充電完畢。所述營運(yùn)線路信息包括線路長度L和單日運(yùn)營次數(shù)N；若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值
，則不進(jìn)行充電。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法改善效果

《用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法》能夠在有限的時(shí)間內(nèi)，用一個(gè)充電樁連接多個(gè)電動公交充電，提高充電站建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)性；充電樁智能多充時(shí)考慮了公交車特殊性，充電時(shí)以滿足當(dāng)天運(yùn)營為條件，不以電池充滿為條件，能夠在有限的充電時(shí)間中，保障各條公交線路的正常運(yùn)營；充電后期的智能化均衡調(diào)度方法，能夠保證樁上充電的電動公交車電池充電均衡，合理涓流充電，延長電池壽命。

1.一種用于電動公交車的一體化直流充電樁，其特征在于：包括人機(jī)交互單元和充電控制單元，二者之間通過串口進(jìn)行信息交互，所述人機(jī)交互單元由第一微控制器MCU、通信端口模塊、讀卡器、液晶顯示模塊和按鍵輸入模塊組成，第一微控制器MCU分別與通信端口模塊、讀卡器雙向通訊，第一微控制器MCU的輸入端與按鍵輸入模塊的輸出端相連，第一微控制器MCU的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端相連；所述充電控制單元包括第二微控制器MCU、模擬開關(guān)、AD采樣芯片、開關(guān)量驅(qū)動模塊、繼電器、切換開關(guān)和充電槍接口，第二微控制器MCU的輸入端通過AD采樣芯片接模擬開關(guān)，第二微控制器MCU的第一輸出端通過開關(guān)量驅(qū)動模塊接繼電器，第二微控制器MCU的第二輸出端通過切換開關(guān)接充電槍接口，充電槍接口與電動公交車的充電槍頭連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動公交車的一體化直流充電樁，其特征在于：所述第一微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其ETH口接通信端口模塊，其UART口分別接讀卡器、液晶顯示模塊、充電控制單元，其GPIO口接按鍵輸入模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動公交車的一體化直流充電樁，其特征在于：所述第二微控制器MCU采用STM32F107VC芯片，其SPI口接AD采樣芯片的輸出端，AD采樣芯片的輸入端接用于檢測直流接觸器后端槍頭電壓、對地絕緣檢測、檢測充電槍電流、直流互感器對地絕緣監(jiān)測、槍頭電阻檢測的模擬開關(guān)的輸出端；其AD口接槍連接確認(rèn)模塊；其I2C口接存儲器；其CAN口分別接切換開關(guān)和電源模塊，電源模塊向充電槍接口供電；其GPIO口分別接模擬開關(guān)、開關(guān)量驅(qū)動模塊和切換開關(guān)；其UART口接人機(jī)交互單元。

4.一種如權(quán)利要求1至3中任一種所述的用于電動公交車的一體化直流充電樁的智能充電方法，該方法包括下列順序的步驟：

（1） 通過用戶刷卡以及在按鍵輸入模塊上的輸入的信息，一體化直流充電樁獲取電動公交車的營運(yùn)線路信息，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出電動公交車滿足當(dāng)日后續(xù)運(yùn)營里程所需的最小期望電池荷電狀態(tài)

；

（2） 電動公交車接入一體化直流充電樁后，一體化直流充電樁通過充電槍與電動公交車的BMS進(jìn)行信息交互，獲取電動公交車的當(dāng)前荷電狀態(tài)SOCi、電池容量Qi信息；

（3） 一體化直流充電樁依據(jù)獲取的電動公交車的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)

和電動公交車的最小期望電池荷電狀態(tài)
，計(jì)算出當(dāng)前電動公交客車的電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值
，其計(jì)算公式如下：

（4） 若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值

>0，則判斷當(dāng)前一體化直流充電樁上接入的電動公交車的個(gè)數(shù)，若只接入一輛電動公交車，則對該電動公交車進(jìn)行補(bǔ)電，直至取車運(yùn)營；若有多輛電動公交車同時(shí)接入，則比較同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的
，按照
的大小由小到大排序，選擇ΔSOCi最小的電動公交車開始補(bǔ)電，直至該電動公交車的
時(shí)，即控制切換開關(guān)，依序?qū)ο乱惠v電動公交客車進(jìn)行充電；

（5） 當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，進(jìn)行均衡充電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能充電方法，其特征在于：所述均衡充電是指：當(dāng)同一一體化直流充電樁上所有電動公交車的

均為0時(shí)，計(jì)算各個(gè)電動公交車的當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)ΔQi，計(jì)算公式如下：

對當(dāng)前電池充電剩余荷電狀態(tài)ΔQi按照自大到小的順序進(jìn)行排序，選擇

最大的電動公交車開始充電，充電時(shí)間為固定時(shí)間段Tinv，充電時(shí)間結(jié)束后按序?qū)ο乱惠v電動公交客車進(jìn)行充電，充電時(shí)間為固定時(shí)間段Tinv，以此類推，直至所有電動公交車充電完畢。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能充電方法，其特征在于：所述營運(yùn)線路信息包括線路長度L和單日運(yùn)營次數(shù)N；若電池運(yùn)營充電荷電狀態(tài)值

，則不進(jìn)行充電。

用于電動公交車的一體化直流充電樁及其智能充電方法文獻(xiàn)

電動汽車直流充電樁綜合測評指標(biāo)體系研究 電動汽車直流充電樁綜合測評指標(biāo)體系研究

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大小：3.0MB

頁數(shù)： 5頁

評分： 4.6

在電動汽車大力推廣、充電基礎(chǔ)設(shè)施快速發(fā)展之時(shí),電動汽車充電設(shè)施質(zhì)量、安全和服務(wù)等方面存在諸多問題,直流充電樁的測試和評價(jià)體系亟待建立.對電動汽車直流充電樁的基本構(gòu)成和工作流程進(jìn)行了介紹,深入分析了與直流充電樁、通信等相關(guān)技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn),調(diào)研了現(xiàn)存問題,梳理了關(guān)鍵測評指標(biāo).比較實(shí)地調(diào)研結(jié)果和測評指標(biāo),對指標(biāo)進(jìn)行了修正和完善.研究表明:直流充電樁綜合測評指標(biāo)體系最終達(dá)成了功能性、可靠性、易用性、協(xié)議一致性、通信信號質(zhì)量等目標(biāo),為后續(xù)電動汽車直流充電樁的科學(xué)測評奠定了基礎(chǔ).

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一體式直流充電樁安裝 一體式直流充電樁安裝

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大?。?span id="hnbwc8a" class="single-tag-height">3.0MB

頁數(shù)： 3頁

評分： 4.5

安裝 1.1 安裝條件 1) 樁體安裝四周須滿足不小于 1 米的操作空間； 2) 充電樁必須安裝在定制混泥土水泥基礎(chǔ)上，安裝混泥土水泥基礎(chǔ)圖見附錄所示； 3) 安裝基礎(chǔ)高出水平地面不小于 150mm，安裝垂直傾斜度不超過 5%； 1.2 樁體安裝 1) 先按照鉆孔模板要求，在水泥基座上鉆 4 個(gè)直徑 18mm 深度 100mm 的孔，然后膨脹螺 栓穿墻膨脹部分插入鉆好的孔里。 2) 將樁體對好孔，放在水泥基座上，用螺栓 M12X60 打緊鎖死； 3) 充電樁與水泥基礎(chǔ)有可靠的接地連接，接地電阻必須≤ 4Ω，安裝過程見下圖 1~4 1.3 電纜接入 將預(yù)埋在樁體地基內(nèi)的三相電纜接到樁體的輸入端，注意五條線的接法，顏色對應(yīng)， 柜體接地排上接入地線， 如下圖示。注意：交流輸入的相線和 N 線、地線截面積不小于 25mm2。 2 圖 5 線纜接入 包裝、運(yùn)輸和存儲 1) 包裝：樁體用拉絲膜綁緊

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本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大功率一體化直流充電樁額定參數(shù)、技術(shù)條件、試驗(yàn)方法及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、儲存等。

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及一種電動汽車交直流充電樁檢定轉(zhuǎn)換裝置，屬于電能檢測技術(shù)領(lǐng)域。

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成果名稱

直流充電樁控制系統(tǒng)

成果完成單位

安徽明瑞智能科技股份有限公司

批準(zhǔn)登記單位

安徽省科學(xué)技術(shù)廳

登記日期

2020-07-20

登記號

2020N993Y004716

成果登記年份

2020

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