[发明专利]一种充电桩

说明书

本发明提供了一种充电桩，属于充电桩技术领域，包括充电桩主柜、通过枪线与所述充电桩主柜电气连接的若干个充电枪以及与所述充电桩主柜内部连接的第一至第三双回路电表。本发明可以同时对两辆电动汽车实现灵活的充放电控制，同时通过每组级联接触器之间的互锁限制，又可以对不同电动汽车实现有序的充放电控制，保证最大的充放电功率不超过限制，确保充放电过程的安全性，不仅解决了双向充电桩日利用率低、闲置时间长、投资回报周期长的问题，还解决了双向充电桩自动、有序、灵活性充放电调度与控制的问题。

技术领域

本发明属于充电桩技术领域，尤其涉及一种充电桩。

背景技术

大力发展电动汽车是实现我国交通能源电气化转型的重要保障，是推动我国电力系统向可再生能源电力系统转型的重要支点，也是实现我国3060“碳达峰”和“碳中和”战略的必由之路。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划，2030年中国新能源汽车销量将达到汽车总销量的40％-50％，保有量达到8千万-1亿辆之多，其所携带的电池的能量将达到50亿度电左右。

大规模电动汽车充电对电力系统而言，既是挑战，也是机遇，从挑战的视角来看，大规模电动汽车无序充电的功率负荷，会增加对电网的谐波输入，影响电网的频率特性，从而影响电网的安全稳定运行，从较长时间尺度来看，大规模电动电动汽车无序充电也会加剧电网负荷的峰谷差异特性，增加电网的调峰调频成本。然而从机遇的视角来看，可以将大规模的电动汽车看成可移动的分布式储能单元，通过对电动汽车充电的有效管理，可以将无序充电变为有序充电，将单向充电变为双向充放电，使电动汽车不再是单一的用能终端，而是利用有序双向充电基础设施，将电动汽车变成能主动响应电网需求，并向电网提供辅助服务的智慧储能终端，既可以缓解电动汽车的充电负荷，又可以节省电网的调峰调频成本，促进交通能源的协同发展。

在充电桩基础设施建设方面，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟的统计，截止2020年底，我国充电基础设施累计数量为168.1万台，同比增加37.9％，2020年新增充电基础设施累46.2万台，增量同比增长12.4％。由此可见，电动汽车充电基础设施正在飞速发展与建设，同时为了满足多种充电需求，充电基础设施的产品形态也逐渐向多元化发展，包括壁挂式，直立式，一桩多枪，储能型充电桩等等。然而目前的充电桩，无论是交流充电桩还是直流充电桩，大部分都只支持单向充电，仅有少数充电桩具有双向充放电的功能。同时随着充电桩市场的逐步深入和充电桩产品性能的不断升级，拥有高效率、高利用率和低成本的充电桩产品的需求正在日益凸显。一桩多枪形式的充电桩凭借其较高的模块利用效率和较低的整体成本，正在逐渐成为充电站、建筑、家庭等充电桩产品的主流，然而目前的一桩多枪式的充电桩的电路结构和控制策略，均为针对单向快充的充电系统，尚未有面向双向充放电场景而设计的一桩多枪式的双向充电桩结构。

现有一桩多枪的充电桩产品的主要功能集中在电动汽车大功率快充、自动轮充和自动功率分配，其实现方法主要为通过改变充电桩内功率模块和接触器的连接方式，并通过特定的充电控制策略，减少充电桩内功率模块和接触器的数量，从而既满足充电桩产品的特定功能需求，又能降低充电桩的系统成本。

现有技术一的缺点：

1、仅考虑单向充电情况下的一桩多枪结构的电气拓扑和控制策略，未面向实际场景需要并考虑双向充放电的情况；

2、功率模块和级联接触器的数量较多且连接方式有待完善，导致充电桩系统成本和控制难度仍偏高。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种充电桩，解决了双向充电桩日利用率低、闲置时间长、投资回报周期长的问题；以及解决了双向充电堆自动、有序、灵活性充放电调度与控制的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种充电桩，包括充电桩主柜、通过枪线与所述充电桩主柜电气连接的若干个充电枪以及与所述充电桩主柜内部连接的第一至第三双回路电表；