一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车行业的不断发展，所搭载的动力电池类型均存在一定差异。随着电池技术的不断进步，适合快速充电的新型动力电池得到广泛应用，对充电设施就提出了能给多辆车充电，又能大电流充电的要求。目前，市场已有相关的充电产品，有的产品能给两辆车充电，但充电电流小，有的产品充电大电流充电，但只能给一辆电动车充电，都极大的制约了充电系统的充电效率及充电行业的发展。
[0003]为响应国家电网的新能源政策，推进快电动汽车行业的发展，节省充电设备的占地面积，提高充电系统的充电效率，具有功率动态分配的直流快速两充系统设计成为必然趋势。针对以上情况，有必要设计一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，既可同时为两辆车进行充电，也可以为一辆车进行大电流充电。
[0004]申请号为201410750811的中国专利申请“一种功率动态分配的直流快速双充系统及控制方法”公开了一种双充结构，能够同时为两辆车充电，也可以为一辆车进行大电流充电。这种结构中，每个充电粧连接一条直流母线，每个AC/DC变换器(即功率单元)均输出连接两条直流母线。
[0005]但这种电路结构涉及大量接触器，接线、控制均较为复杂。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，用以解决现有技术中的两充系统接线、控制较为复杂的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型的方案包括:
[0008]—种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，包括若干个用于AC/DC转换的功率单元，以及至少两条直流母线，每条直流母线连接一个对应的充电粧;其特征在于，功率单元分为至少两组，每组中，各功率单元的直流侧均对应连接一条直流母线，各组分别连接各条直流母线;所述两条直流母线之间设有用于连接、断开两条直流母线的直流接触器。
[0009]所述直流接触器包括连接正极母线的正极接触器(K3)和连接负极母线的负极接触器(K4)。
[0010]还包括监控单元，监控单元控制连接所述正极接触器(K3)和负极接触器(K4)。
[0011 ] 监控单元通过CAN网络与所述各功率单元和充电粧连接。
[0012]各直流母线与对应的充电粧之间设有开关。
[0013]本实用新型中的功率单元按组进行划分，每组连接一条直流母线，直流母线之间设置直流接触器。类似于配电系统中的双母线供电模式，两个充电粧都能够从两条母线获取电能。两组功率单元、两条母线、两个充电粧互为冗余，能够支持同时为两辆车充电，也可以为一辆车进行大电流充电的功能。当然，这种结构也支持三组功率单元、三条母线、三个充电粧，甚至更多数量的形式。由于仅在直流母线之间设置“母联”接触器，从而省去了大量原来在母线与各功率单元之间设置的接触器，从而大大简化了接线结构，并且使控制也更加简便，达到了充电效率利用最大化、切换频率最低及整机寿命长的效果。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0016]如图1所示为一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统的系统图，包括两条直流母线，第一直流母线连接1#充电粧，第二直流母线连接2#充电粧，还包括四个功率单元，即图中的AC/DC变换装置，功率单元分为至少两组，第一组为AC/DC变换装置I和AC/DC变换装置2，它们直流侧连接第一直流母线;第二组为AC/DC变换装置3和AC/DC变换装置4，它们直流侧连接第二直流母线。两条直流母线之间设有用于连接、断开两条直流母线的直流接触器K3、K4。
[0017]各功率单元的交流侧与供电电网相连接，组成供电单元。整个系统还包括控制部分，主要包括监控单元，监控单元控制上述接触器Κ3、Κ4，通过CAN网络连接各功率模块和充电粧。
[0018]接触器Kl、K2用于控制对充电粧的供电。K3、K3控制两条母线的连接，其中K3控制正母线，Κ4控制负母线。当然，这里的高压直流接触器也可以采用具有相同功能的包含一对主触点的高压分断器件。
[0019]监控单元与供电单元之间采用CAN双向通讯，根据车辆信息给AD/DC变换装置下发充电指令;监控单元控制高压直流接触器的状态，实现功率的自动分配，并回采高压直流接触器的触点状态，判定高压直流接触器的执行情况。另外，该监控单元还与两台充电粧实现CAN双向通讯。
[0020]作为其他实施方式，也可以分为三组或三组以上的功率单元，每组连接一条母线，每条母线连接一个充电粧。
[0021]本实用新型的两充系统为电动汽车提供直流充电电压，可以实现两辆车同时充电，且在只有一辆电动汽车充电时，实现大电流充电。
[0022]两充系统的工作模式如下:
[0023 ] (I)仅对一辆车进行充电:当只有一辆通过任意一个充电粧连接进行充电时，闭合对应充电粧支路高压直流接触器，再根据待充电车辆的需求电流大小，判断是否将两条母线连接，是否需要闭合Κ3、Κ4;具体模式如下:
[0024]当与1#充电粧连接充电时，当需求电流Ι〈Α时，闭合Kl即可，当充电电流Ι>Β时，闭合KI，Κ3及Κ4，进行大电流充电。
[0025](2)同时对两辆车进行充电:通过判断两辆车辆连接的充电粧次序，根据待充电车辆的需求电流，启动对应母线相的AD/DC变换装置，并控制相应的直流接触器进行功率配置，对与充电粧连接对车辆进行分别充电；
[0026]当1#充电粧与2#充电粧均有车辆进行充电时，不论车辆需求电流是多少，Κ3、Κ4都不会闭合，两条母线分别为对应车辆充电。
[0027](3)两次充电一车退出:通过判断正在充电车辆需求电流信息，判定是两条母线是否接通，并控制相应的直流接触器进行功率配置，对与该充电粧连接对车辆进行充电；
[0028]当1#充电粧与2#充电粧均有车辆进行充电，某一时刻1#充电粧所充车辆充满退出后，断开K2，判定2#充电粧需求电流I>B时，闭合K3、K4，对2#充电粧所充电车辆进行大电流充电，如图所示，若电流KB时，Κ3、Κ4不闭合，只有一段母线对车辆充电。2#充电粧所充车辆充满与I #充电粧所充车辆情况类似。
[0029](4)一车充电时另一车进入充电:判定有新车辆进入充电后，控制两条母线分离，达到能同时为两辆车充电的目的，并控制相应的直流接触器进行功率配置，对与该充电粧连接对车辆进行充电；
[0030]当1#充电粧有车辆进行充电，某一时刻2#充电粧有车辆需充电，不判定两车辆充电需求电流是大小，断开Κ3、Κ4，闭合Κ2，启动对应母线AC/DC充电装置对两辆车同时充电。2#充电粧正在充电，1#充电粧来车充电与以上类似。
[0031]以上给出了本实用新型涉及的【具体实施方式】，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本实用新型中的相应技术手段基本相同、实现的实用新型目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，包括若干个用于AC/DC转换的功率单元，以及至少两条直流母线，每条直流母线连接一个对应的充电粧;其特征在于，功率单元分为至少两组，每组中，各功率单元的直流侧均对应连接一条直流母线，各组分别连接各条直流母线;所述两条直流母线之间设有用于连接、断开两条直流母线的直流接触器。2.根据权利要求1所述的一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，其特征在于，所述直流接触器包括连接正极母线的正极接触器(K3)和连接负极母线的负极接触器(K4)03.根据权利要求2所述的一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，其特征在于，还包括监控单元，监控单元控制连接所述正极接触器(Κ3)和负极接触器(Κ4)。4.根据权利要求3所述的一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，其特征在于，监控单元通过CAN网络与所述各功率单元和充电粧连接。5.根据权利要求1所述的一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，其特征在于，各直流母线与对应的充电粧之间设有开关。
【专利摘要】本实用新型涉及一种功率自动分配的电动汽车直流快速两充系统，包括若干个用于AC/DC转换的功率单元，以及至少两条直流母线，每条直流母线连接一个对应的充电桩；功率单元分为至少两组，每组中，各功率单元的直流侧均对应连接一条直流母线，各组分别连接各条直流母线；所述两条直流母线之间设有用于连接、断开两条直流母线的直流接触器。由于仅在直流母线之间设置“母联”接触器，从而省去了大量原来在母线与各功率单元之间设置的接触器，从而大大简化了接线结构，并且使控制也更加简便，达到了充电效率利用最大化、切换频率最低及整机寿命长的效果。
【IPC分类】H02J1/10, H02J7/00
【公开号】CN205195266
【申请号】CN201520922544
【发明人】李彩生, 单栋梁, 张亚平, 孟凡提, 王聪慧, 乔海强, 刘向里, 贾耀云, 杨昌富, 朱子庚, 黄栋杰, 李红岩, 李子久, 吴效威, 胡林林, 张臻, 凌凯, 齐晓强, 李沛
【申请人】许继电源有限公司, 许继电气股份有限公司, 许继集团有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月18日