充电站及充电桩介绍.doc

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1、充电站及充电桩介绍1.1充电站组成充电站主要有5大子系统、另加充电设备房组成。充电站执行功能的主要是：直流充电、交流充电系统；监控主要是由：配电检测、充电检测、以及安防系统组成；计量计费系统属电站用电量管理系统。配电系统属充电站电源管理设备。上述全部系统，保证充电站能够正常、安全、稳定、高效的运行。（1）充电站组成系统框图如图4-1： 充电站配电系统充电系统充电站监控系统计量计费系统安防系统直流充电桩配电监控系统充电监控系统视频监控系统烟雾监控系统1.2直流一体式充电桩广东中研能源有限公司自主研发的户外一体式电动汽车充电机适用于户外直接安装，便于电动车分布式充电网络的电动车充电电源，可快速，有

2、效的部署充电网络，为电动汽车提供大功率充电服务。户外一体式直流充电机由一体式充电机及充电连接器组成，充电机由15KW的高频开关整流模块组成，最多可安装12个高频开关整流模块。适用于充电站、企业专用停车场的运行使用。功能特点: 产品执行2015年4月实施的NB/T 33008.1标准，并通过了目前严酷等级最高的型式试验； 充电机及各种功能单元均为模块化设计，维护方便，维修过程无需断电； 一体化设计，操作方便，维护简单； 后台通讯支持以太网、GPRS、3G（联通和电信）； 具有与站内监控系统通讯的功能，实现充电信息上传； 具有实时计费功能、语音功能、故障检测功能、故障记录功能、充电记录功能、急停功

3、能、直流绝缘保护功能、完善的安全防护功能（如：电池反接、短路保护、直流输出过、欠压保护等）； 高频开关电源模块内置CPU实现智能化管理，采用强迫风冷、高效率、高功率因数、高功率密度、高可靠性、占用空间小、带有热插拔和电池反接保护功能，安装简单方便。产品名称60KW双枪充电机60KW双枪充电机产品型号ZYEQ-60KW/500V-U2RZYEQ-60KW/750V-U2R输入特性输入电压（V）304485（三相五线）输入电流（A）120交流输入频率（Hz）4565效率最高效率96%，额定效率95%功率因数0.99输入总谐波含量5%输入限功率输入电压Vin为3045V2605V,输出功率降额至50

4、%待机功耗 0.5输出特性输出电压范围（V）200500V200750V额定输出电流（A）12080最大输出电流（A）13288软启动时间(S)38输出电流调节范围0100额定值稳压精度0.5稳流精度0.5纹波系数(峰峰值）超小电压纹波峰峰值2V均流不平衡度3，（50100额定负载）音响噪音(dB)65保护特性输出短路保护短路时采用短路回缩恒流输出，可自恢复输出过压保护保护后无输出, 不可恢复（需手动恢复）输出欠压保护保护后有输出，可恢复输入过压保护保护后无输出，可恢复输入欠压保护保护后无输出，可恢复过温保护环境温度754或者-404，模块关机保护充电配置及执行标准充电枪数量2充电电缆长度（m

5、）7.5通信协议执行标准GB/T 27930-2011， NB/T 33003-2010充电机执行标准NB/T 33001-2010，NB/T 33008.1-2013环境参数工作温度()-25+65储存温度()-40+85相对湿度95，无冷凝大气压力(kPa)70106机械参数尺寸（高宽深）（mm）1550x530x700重量(kg)250防护等级IP541.2.1交流充电桩广东中研能源有限公司生产的交流充电桩，主要用于电动汽车交流充电，本产品集充电控制、人机交互、通讯、计量、计费于一体，并具有良好的防尘、防水功能，防护等级达到IP54，可在户外安全可靠运行。充电桩遵循模块化设计原则，可以灵

6、活配置成7kW到40kW的功率输出,满足不同容量的电动汽车充电需求，产品系列涵盖了单枪输出、双枪输出，是电动汽车经济充电的最佳选择。本产品主要由人机交互触摸屏、读卡器、电能计量模块、通讯模块、充电接口、控制模块和桩体组成。充电桩具有多重保护功能，输入输出具备双重安全保护措施，充电时可实时监测充电电缆的连接状态，连接异常时立即终止充电，确保充电过程中的人身和车辆安全。人性化的界面显示和控制引导功能，让客户方便完成充电过程；对外提供CAN、以太网、GPRS、WIFI等多种通信接口，与监控中心、运营管理中心实时通信，实时监测充电状态。1、基本功能 人机交互功能1) 显示功能充电桩能够显示各种状态下的

7、相关信息，显示字符清晰、完整，对比度高，不依靠环境光源辨认。2) 输入功能充电桩具备手动设置充电参数的功能。 计量功能1) 交流充电桩配置多功能电能表，对输出电能量进行计量；2) 交流充电桩具有与计费装置的数据接口，具有自动计费功能。3) 交流充电桩提供实施电能计量表的现场检定的接口。 刷卡付费功能交流充电桩配备IC卡读卡机，满足在线或离线状态下，完成充电刷卡交易。 外部通信与监控功能交流充电桩具备无线通信接口和有线数据接口（以太网、CAN、3G、WIFI），具备与上级监控管理系统数据交换功能；可上传交流充电桩的运行状态参数，接受远程控制命令，实现对交流充电桩工作状态的远程监测。 安全保护功能

8、1) 交流充电桩具备急停开关，实现在充电过程中紧急切断输出电源。2) 主回路具备带负载可分合电路。3) 交流充电桩具备过负荷保护、短路保护、漏电保护、过压与欠压保护。4) 在充电过程中，充电连接异常时，交流充电桩立即自动切断输出电源。 自检功能交流充电桩具备自检及故障报警功能。2、技术性能 环境条件1) 工作温度：2050，特殊区域可定制；2) 相对湿度：595；3) 海拔高度：2000米。 电源条件1) 交流电压：220V10；2) 交流频率：50Hz1Hz。 结构性能1) 充电桩采用坚固的金属外壳。2) 充电桩的外壳防护等级不低于IP54。3) 结构上防止身体触及带电部分。 保护性能1)

9、三防（防潮湿、防霉变、防盐雾）保护：充电桩内印制电路板、接插件等电路进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，以保证充电桩在室外潮湿、盐雾的环境下正常运行。2) 防锈（防氧化）保护：充电桩的铁质外壳、支架和零件采用双层防锈处理，非铁质的金属外壳具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。3) 防风保护：安装在室外平台上的充电桩以及暴露在外的部件，能承受GB/T 4797.5-1992中表9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭。4) 防盗保护：充电桩外壳门装有防盗锁，固定充电桩的螺栓是在打开外壳的门后才能安装或拆卸。 安全性能1) 充电桩的连接器保证操作人员在正常使用时不会触及到带电部件，同时保证带电部件不会接

10、触到连接器的外壳。2) 充电桩具备漏电保护、过流保护、过压保护和防雷击保护装置。3) 充电桩具备急停开关，紧急情况下能快速切断输出电源。4) 充电桩的输入与输出回路对地的绝缘电阻不小于10M。5) 充电桩输入与输出回路对地，能够承受2kV历时1min的工频耐压试验。6) 充电桩输入与输出回路对地，能够承受5kV标准雷电波的冲击电压试验。3、性能参数序号项目单位标准参数值1待机功耗W0.1%输出额定功率2输入冲击电流A110%额定输入电流3输出过冲电压V110%稳态输出电压4效率%945噪声dB656振荡波抗扰度3级（1MHz和100kHz）7静电放电抗扰度3级8射频电磁场辐射抗扰度3级9电快速

11、瞬变脉冲群抗扰度3级10浪涌（冲击）抗扰度3级11射频场感应的传导骚扰抗扰度3级12工频磁场抗扰度4级13阻尼振荡磁场抗扰度4级14谐波电流限值要求（THD）%5（A级设备）15防护等级IP5416剩余电流保护额定动作电流mA30mA17剩余电流保护额定动作时间s0.118连接器机械操作寿命次1000019平均故障间隔时间hMTBF500004、技术参数序号项目单位标准参数值1额定功率KW72交流输入电压V2203交流输入电流A324交流电源频率Hz505交流输出电压V2206交流输出电流A327测量精度%18通信方式Ethernet、3G、Wifi9防护等级IP5410外壳材质铝11缆线长度

12、M312净重KG1413外观尺寸mm180*460*20014包装尺寸mm700*240*3001.3站内监控、计费1.3.1站内监控介绍监控系统设2台互为热备用的操作工作站兼数据服务器，是操作员实现过程监视与控制交互的人机接口，提供操作员授权，图表生成和调用功能。完成充电站各种控制调节命令操作以及系统故障时急处理功能。包括对整个充电站计算机监控系统的管理，数据库管理，在线及离线计算功能，各种图表，曲线的生成、语音报警、GPS对时等。操作员站同时供运行值班人员使用，具有图形显示、全站运行监视和控制功能，发操作控制命令、召唤或定时打印、设定与变更工作方式等功能。全站所有的操作控制都可以通过鼠标及

13、键盘而实现；通过彩色显示器都可以对全站的生产、设备运行作实时监控，并取得所需的各种信息。服务器功能包括数据存储服务器、各种业务处理服务器端、协调完成各种闭锁操作与控制组成。配电监控、数据采集、人机界面控制功能、报表打印。1.3.2监控运行及功能（1）系统运行下图为直流充电站（本次项目方案，从架构上可以参考）通信三层架构图示。在充电流程中，充电桩控制单元、直流充电机控制单元、交流电能表、直流电能表（内置于充电桩中）、车载BMS协调工作完成一次充电任务。其中充电桩控制单元为与其他控制单元数据交互及控制的核心，其工作流程如下：实际充电功率由电动汽车向充电设施发出申请，在充电过程中车载BMS通过CAN

14、总线与充电桩实时交互数据，实时发送BCL（电池充电级别报文，详见Q/CSG 11516.6-2010电动汽车非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议）。充电桩收到功率请求后通过RS-485总线与直流充电机进行数据交换，发出功率调整指令，直流充电机监控单元收到指令后进行计算调整各整流模块的输出功率。充电启动时首先是恒流充电（通常为0.3C），此阶段充电电流恒定，电压逐渐升高。当电压达到车载BMS所请求的限定值时，转为恒压充电。在恒压充电过程中，电压恒定不变，电流平滑下降，直至车载BMS检测到车载蓄电池充满请求停止充电。（2）主要功能1. 运行监视功能：主要包括充电站正常运行时的各种信息和事故状

15、态下得自动报警，站内监控系统能对设备异常和事故进行分类，设定等级。当设备状态发生变化时推出相应画面。事故时，事故设备闪光直至运维人员确认，可方便的设置每个测量点得越线值、极限值，越线时发出声光报警并推出相应画面。2. 运行管理功能：可进行自诊断，在线统计和制表打印，按用户要求绘制各种图表，定时记录充电站运行的各种数据，采集电能量，按不同时段进行电能累加和统计，最后将其制表打印。3. 远动功能：在站级层设置远动终端，按双通道考虑。可从计算机网络上直接获得站内全部运行数据，可与调度端主站进行通信，将其所需的各遥测、遥信和电能信息传给调度端，同时可接收调度端发来的各种信息，并具有通道监视功能。4.

16、控制和操作：实现对智能充电机的操作和控制，包括开始、停止、紧急停止的控制；在充电机向电动汽车充电时，根据用户选择的充电方式，自动调正充电机输出，即根据充电机连接电池类型及其充电特性，调整各阶段充电参数，并下发给充电机；在电动汽车电池向电网充电时，根据调度指令自动调整输出功率。5. 管理功能：能量协调与管理：结合电能质量与当前设备的时间运行工况，对站内各种充电机的运行定值参数和运行状态进行调节，实现系统能量的协调和管理。6. 用户交易信息管理：对用户帐号中的消费信息以及车辆充电过程信息进行管理，如当前的剩余金额，充电历史记录。卡片对应车辆信息管理以及相关电池及单体电池若干信息的管理，充电过程的历

17、史电流电压波形。7. 设备管理：监控系统能自动统计设备运行小时数、动作次数、事故和故障次数以及相应的时间等，以便考核并合理安排运行和检修计划，设备检修要挂检修牌。8. 管理维护：可供系统管理员进行系统维护用，可完成画面、数据库的定义、修改、系统参数的定义、修改，报表的制作、修改等工作。1.3.3站内计费、安防（1）计量计费系统主要由计量部分和计费部分组成，计量部分由关口表（电表准确度0.5S，穿心式电流互感器准确度0.5S）、直流电表、交流电表（含三相表准确度0.5S与单相表准确度1.0级以及充电站计量管理机组成；计费部分主要由计费工作站与服务器组成。采用非接触CPU卡，在统一预付费售电系统平台进行CPU卡的管理。计费按照不同时段的费率和充电电度数计算消费的金额，在充电机或充电桩第二次刷卡时结算。（2）安防监控系统安防监控系统包括烟雾监控、主动红外线对射监控和视频监控。烟雾监控对火灾进行监控，红外监控对非法闯入充电站进行监控，视频监控采用硬盘录像机实现。1.3.4手机APP中研开发的监控运营网络平台为用户提供手机APP应用服务，用户可以通过手机APP进行查找最近距离充电站并完成线上预约，充电引导、扫码充电、状态查询、线上支付、充电数据记录传输和分析诊断等功能。- 20 -