一种电动汽车充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说，涉及一种具有多路充电输出接口的电动汽车充电系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和人们对环境保护的要求越来越高，电动汽车的前景被广泛看好。电动汽车充电站的数量也越来越多，为了节约土地资源和建设成本，运营商要求充电桩具备“一机多充”的功能，即充电桩具备多个充电输出接口，可以满足同时对多辆车充电的功能。
[0003]目前现有的充电系统采用的方案是使用接触器来切换充电系统中每一电源模块和多路充电输出接口之间的电能输出。但接触器特别是直流接触器的体积异常庞大，成本异常昂贵，动作时会发出较大噪声，并且在切断电流时，停靠机械触头拉开空间，会有明显的电弧，产生的电弧不仅会烧蚀触头，影响其使用寿命，还会带来安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电动汽车充电系统。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种电动汽车充电系统，具有多路充电输出接口，包括充电单元及与所述充电单元的输出端口连接的至少一个切换单元，其中:每一切换单元包括一个或多个开关单元，且每一开关单元包括一个第一半导体开关或依次连接的第二半导体开关和第三半导体开关，每一开关单元用于依据连接至该开关单元的电动汽车的充电状态开启或关断以切换所述充电单元和所述多路充电输出接口之间的电能输出。
[0006]在上述电动汽车充电系统中，所述充电单兀包括至少一个电源模块，每一电源模块的正极输出端口分别与每一切换单元对应连接，所述每一电源模块的负极输出端口分别与每一开关单元的正极输出端口形成分别用于给电动汽车充电的所述多路充电输出接口。
[0007]在上述电动汽车充电系统中，所述充电单元包括至少一个电源模块，所述每一电源模块的负极输出端口分别与每一切换单元对应连接，所述每一电源模块的正极输出端口分别与每一开关单元的负极输出端口形成分别用于给电动汽车充电的所述多路充电输出接口。
[0008]在上述电动汽车充电系统中，所述充电单元包括至少一个电源模块，所述每一电源模块的正极和负极分别连接一切换单元，每一开关单元的正极输出端口与其负极输出端口形成用于分别给电动汽车充电的所述多路充电输出接口。
[0009]在上述电动汽车充电系统中，所述第一半导体开关为以下任意一种:晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管。
[0010]在上述电动汽车充电系统中，所述第二半导体开关和所述第三半导体开关均为场效应管，其中:所述第二半导体开关的漏极与所述充电单元的输出端口连接，所述第二半导体开关的源极和所述第三半导体开关的源极连接，所述第三半导体开关的漏极输出端口为对应的开关单元的输出端口。
[0011]在上述电动汽车充电系统中，所述第二半导体开关为以下任意一种:晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管；所述第三半导体开关为以下任意一种:晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管、二极管。
[0012]在上述电动汽车充电系统中，所述第二半导体开关为以下任意一种:晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管、二极管；所述第三半导体开关为以下任意一种:晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管。
[0013]在上述电动汽车充电系统中，所述每一电源模块分别为用于将交流电源转换为直流电源的交流-直流变换器。
[0014]在上述电动汽车充电系统中，所述电动汽车充电系统还包括分别与每一半导体开关的控制端连接，且用于根据连接每一开关单元的电动汽车的充电状态控制该开关单元中半导体开关的导通或关断的控制器，且每一切换单元中最多只能有一个开关单元处于导通状态。
[0015]实施本发明的电动汽车充电系统，具有以下有益效果:在每一电源模块输出端口的正极和/或负极安装一切换单元，切换单元单元包括一个或多个分别与电源模块输出端口连接的开关单元，特别地，每一开关单元均由半导体开关组成，通过控制半导体开关的导通或关断来分配电源模块和多路充电输出接口之间的电能输出，且在正常工作时，电动汽车内的电池之间不会直接短接，因此该充电系统能实现“一机多充”的功能。
[0016]此外，本发明通过采用每一开关单元包括一个第一半导体开关或依次连接的第二半导体开关和第三半导体开关方案，具有以下优点:
[0017]I)成本低，相对现有的接触器方案来说，本发明所需成本低，因半导体开关的价格只有接触器价格的十分之一；
[0018]2)占用空间小，本发明采用半导体开关所占用的空间不到现有采用接触器方案的五分之一，且半导体开关还可以安装在导流铜排上，让导流铜排辅助散热，进一步减小体积。开关管的小体积，使大量模块可以集成在一个充电系统上；
[0019]3)可以灵活的分配电能的输出。接触器的动作时间一般是几十毫秒，而半导体开关的动作时间不到一微秒，可以不间断的，灵活的分配多个输出接口的电能。当其中一个输出接口的电池快充饱时，可以切换几个电源模块的输出，或者把这几个电源模块的输出切换到其它充电输出接口；
[0020]4)无噪音，使用接触器作为切换开关的话，切换时的声音是很大的，而采用半导体开关进行切换则不会产生任何噪音；
[0021]5)不会拉弧。根据半导体开关自身特性，在切换时不会产生拉弧问题，因此使用寿命长，且不能存在安全隐患。
【附图说明】
[0022]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0023]图1是本发明一种电动汽车充电系统实施例的不意图；
[0024]图2是为本发明一种电动汽车充电系统第一优选实施例的示意图；
[0025]图3是图2中开关单元包括一个第一半导体开关的示意图；
[0026]图4是图2中开关单元包括第二半导体开关和第三半导体开关的示意图；
[0027]图5是图4中第二半导体开关和第三半导体开关为场效应管的电路示意图；
[0028]图6是为本发明一种电动汽车充电系统第二优选实施例的不意图；
[0029]图7是图6中开关单元包括一个第一半导体开关的示意图；
[0030]图8是图6中开关单元包括第二半导体开关和第三半导体开关的示意图；
[0031]图9是图8中第_■半导体开关和第二半导体开关为场效应管的电路不意图；
[0032]图10是为本发明一种电动汽车充电系统第三优选实施例的不意图；
[0033]图11是图10中开关单元包括一个第一半导体开关的示意图；
[0034]图12是图10中开关单元包括第二半导体开关和第三半导体开关的示意图；
[0035]图13是图12中第二半导体开关和第三半导体开关为场效应管的电路示意图；
[0036]图14是为本发明一种电动汽车充电系统第四优选实施例的不意图。
【具体实施方式】
[0037]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0038]如图1所不，为本发明一种电动汽车充电系统实施例的不意图，该电动汽车充电系统具有多路充电输出接口，其具体包括与外部三相交流电源连接的充电单元10以及分别与该充电单元10连接的至少一个切换单元20，其中:每一切换单元20又包括一个或多个分别与充电单元10输出端连接的开关单元201，在本实施例中，多个是指两个及两个以上。特别地，每一开关单元又包括一个第一半导体开关，或者包括依次连接的第二半导体开关和第三半导体开关，且每一开关单元用于依据连接至该开关单元的电动汽车的充电状态开启或关断以切换充电单元10和多路充电输出接口之间的电能输出。
[0039]具体地，若每一开关单兀201包括一个第一半导体开关,该第一半导体开关可以为晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管或三极管中的任意一种；若每一开关单元201包括依次连接的第二半导体开关和第三半导体开关，第二半导体开关和第三半导体开关分另可以为晶闸管、可控硅、绝缘栅双极型晶体管、三极管或者二极管中的任意一种，但当第二半导体开关为场效应管时，第三半导体开关也只能是场效应管，因为根据场效应管自身的特性，其内部包括半导体二极管，为了防止直通现象因此必须同时采用两个场效应管，且当第二半导体开关和第三半导体开关均为场效应管时，第二半导体开关的漏极与充电单元10的输出端口连接，第二半导体开关的源极与第三半导体开关的源极连接，第三半导体开关的漏极为对应的开关单元201的输出端口