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电动汽车充电桩解决方案
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电动汽车充电桩解决方案

方案概述

易立

随着电动汽车的的发展,充电桩的需求也越来越多,在变电站内配置多种类型的充电桩,可完成充电桩接入配电网的控制机理研究,起到很好的示范效应。江苏易立电气股份有限公司可为用户提供充电桩的安装、调试及充电站一体化管理系统的整体解决方案,可在站内布设2台交流充电桩,2台直流充电桩,并将4台充电桩全部接入充电站管理系统中,可监测各充电桩的电量及实时运行情况。

 

关键设备功能与技术参数

交流充电柱

交流充电桩电气系统设计如图所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。

主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。

二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

                                   易立

                                                                                        交流充电桩工作原理框图

主要功能特点

  O 对交流桩运行状态的测控保护能力,包括运行状态监测、故障状态监测、充电计量和充电过程的联动控制、短路保护、过流保护等;

  O 界面显示:显示提示信息、用户IC卡信息、充电相关信息等内容,是充电装置提供给用户和管理员的唯一可视内容(简易型显示设备运行与非运行时的监测状态);

  O 身份识别:读取IC卡内信息,识别用户身份及相关信息;

  O 充电操作:提供操作按钮,用于用户充电操作和管理员管理操作;

  O 控制输出接触器:管理输出接触器,实现对充电输出的控制;

  O 费用收取:收取充电费用,进行卡内余额信息的读写操作;

  O 票据打印:打印用户充电费用的票据;

  O 数据管理:管理各项数据,保护数据的完整性、安全性,提供管理员查询、拷贝、删除等功能;

  O 系统配置:管理员进行系统配置,实现不同充电装置的相关设置;

  O 其他:提供用户操作帮助、异常信息提示等功能。

  O 充电桩远程管理,可接收远程监控主机的指令,传送相关数据信息,执行控制指令。

应用环境

  O 海拔不超过2000m;

  O 工作温度范围:-25℃~+45℃;

  O 存储温度范围:-32℃~+65℃;

  周围空气的最大相对湿度不超过98%(相当于周围空气温度为200C+50C时),且不结露;

  O 运行地点无导电或爆炸尘埃,没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气;

  O 周围空气温度变化率不超过50℃/h,相对湿度变化率每小时不超过5%;室内使用,且通风良好;

  O 陆地固定安装或可移动式安装,垂直安装角度<5°。

 

直流充电桩

直流充电桩主要用于对电动汽车进行快速充电。该产品安装在户外,防水,防尘设计,防护等级IP54。本产品将充电接口、人机交互界面、通信、计费等部分集成为一个整体,采用模块化设计,具有安装调试方便、运行维护简单等特点,与充电机配合使用,是电动汽车户外直流快速充电的理想选择。

 直流充电桩主要由监控器、电度计量表、读卡器、人机交互界面、通信模块及充电接口、执行机构和户外柜体等部分组成。

正常使用条件

  O 海拔不超过3000m

  O 设备运行环境温度-20℃~+50℃

  O 周围空气的最大相对湿度不超过95% (当周围空气温度为25±5℃时)

  O 安装地基无剧烈振动和冲击,垂直倾斜度不超过5%

  O 运行地点无导电或爆炸尘埃,没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气

  O 户外运行,设备上方需安装顶棚,以防雨水直接落到设备上。

功能特点

  O 采用高性能ARM芯片,拥有高稳定性及运算控制能力加上强大的系统资源使本产品更加稳定可靠;

  O 人机交互界面采用高性能ARM芯片和7寸真彩色触摸屏,人性化设计,操作简单、方便;

  O 人机交互界面通过CAN总线和电池管理单元(BMS)或车载仪表连接,根据电池巡检(BMS)的给定参数运行,设定不同的充电运行模式,实现快速充电;

  O 设有完善的保护功能如交流输入、输出过流保护,输出限流/过流保护,过温保护,蓄电池反接保护等;

  O 操作面板采用铸铝铸造一次成型,美观大方、经久耐用;

  O 整机采取防雨、防尘设计,防护等级IP54,满足户外运行要求。

 

系统拓扑与设备配

 

如下图所示为系统的主要拓扑结构,配置了交直流两种充电桩,可为电动汽车提供“快充”和“慢充”两种充电服务,同时将四台充电桩形成了通讯网络,可将数据接入充电桩管理系统中,以达到较好的展示效果。                        

                             易立

                                                                                    充电桩一体化解决方案拓扑结构

    针对上述的要求,主要的配置清单如下表所示:

设备名称

数量

主要参数

交流充电桩

2

220VAC/32A

直流充电桩

2

380VAC/0—500V、15kW DC

通讯管理机

1

RS485 Modbus/以太网 IEC61850

充电桩管理系统

1

计费监控、运行监测等

布线及安装调试

 

一次线、水泥墩及二次通信线

 

通讯管理及充电桩管理系统

充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。

充电桩管理系统基于我司的变电站自动化的监控平台开发,具有以下特点:

  l 具有丰富的数据处理和深层次的数据加工能力。

  l 采用国际先进水平的网络中间件,通信效率更高,性能更可靠,功能更强大。

  l 三层体系结构设计,将用户服务、业务服务、数据服务分开,功能分布灵活,便于处理大型数据。

  l 支持国际标准的通信接口,支持COM/DCOM、CORBA、INTERNET等多种标准通信方式,方便第三方软件的接入。

  l 分布式数据库综合管理系统,采用实时数据库概念,把商用数据库与实时数据库统一起来管理,开放性好且存取响应速度快。

  l 采用ODBC技术,可使用目前国际上通用的各种商用数据库,如:ORACLE、SYBASE、DB2、SQL SERVER等。

  l 完备的数据监视和远程诊断手段,自动分析数据的准确性和可靠性,大大减轻维护人员的工作量。

  l 提供个性化的图形界面,通用性好。

  l 完善的权限管理机制。

  l 内嵌的通信规约。

  l 自适应的数据通信功能。

  l 无阻塞的通信流、任务流及数据永不丢失的数据通信功能。

  l 多任务(进程)、多线程。

  l 面向对象的数据模型。