一种新能源汽车的充电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新能源汽车的充电系统，通过一个集中的AC?DC模块输出直流电压为DC?DC充电模块提供功率，并通过总控制器合理分配各个DC?DC充电模块的充电功率；这样，通过直流电压供电的方式，解决了现有独立的分布式AC?DC充电机方案中为了兼容大功率充电而引起的充电机利用率低，成本高问题。并且，本实用新型的充电系统，由于通过直流电压集中供电，和电动汽车直接连接的所述DC?DC充电模块体积小、成本低，可根据需要灵活放置在合适的地方，其功率可按照大功率模块配置，适合大小车或未来更大功率需求，避免了现有技术中充电机配置固定难扩容的问题，可以适应新能源汽车快速发展的现状。
【专利说明】
一种新能源汽车的充电系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及电池充电技术领域，特别涉及一种电动汽车的充电系统。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车的发展，对其充电的需求也越来越大，人们普遍期望电动汽车续航里程长而充电时间短，并且充电机常常要兼容不同充电需求，这就意味着单一充电机功率越来越大，成本也比较高。大多数的充电站配备的充电系统由若干个充电机组成。这些充电机之间相互独立，各自从配电网进行取电，并独立地为电动汽车充电。该充电系统的结构如图1所示，由多个充电机构成，每个充电机由AC-DC模块实现。如前所述，每个独立的充电机都要兼容功率较大的充电需求，而充电站所有充电机同时处于最大功率充电状态的概率极其微小，这样所有充电机的总功率大大超出实际需要，造成了充电机成本的巨大浪费，而电网的容量也往往按所有独立充电机的总功率配置，同样造成巨大浪费。随着电动汽车发展，充电需求会发生变化，充电规格发生变化，早期建设的充电机配置固定，很难扩容，也只能面临淘汰报废，很难进行低成本的升级。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种新能源汽车的充电系统，以解决现有技术中的充电设备利用率不足而引起的成本浪费问题，并且便于未来对充电设施的升级改造。
[0004]为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下:
[0005]—种新能源汽车的充电系统，其特征在于，包括一个AC-DC模块，多个DC-DC充电模块，和总控制器，其中，
[0006]所述AC-DC模块输出为直流电压，通过所述直流电压为所有的DC-DC充电模块提供电功率；
[0007 ]所述多个DC-DC充电模块的输入端均连接在所述AC-DC模块的输出端，其输出端用于连接电动汽车，并发出充电需求给所述总控制器；
[0008]所述DC-DC充电模块输出充电需求信号，并作为所述总控制器的输入信号；
[0009]所述总控制器根据不同的所述充电需求信号，结合所述AC-DC模块能够输出的最大功率，合理分配多个DC-DC充电模块的功率。
[0010]优选地，所述AC-DC模块与所述DC-DC充电模块为分别独立的模块。
[0011 ]优选地，多个所述DC-DC充电模块为分别独立的模块。
[0012]优选地，所有所述DC-DC充电模块的最大输出功率之和大于或等于所述AC-DC模块的输出功率。
[0013]优选地，所述的合理分配多个DC-DC充电模块的功率，其依据包括:
[0014]所述充电需求信号对应的充电功率大小；
[0015]所述充电需求信号的发送次序；
[0016]所述充电需求信号的优先级；
[0017]所述各个DC-DC充电模块为电动汽车充电的充电时间长短；
[0018]以上一种或多种。
[0019]优选地，所述AC-DC模块为隔离模块。
[0020 ]优选地，所述DC-DC充电模块为非隔离的充电模块。
[0021 ]优选的，所述AC-DC模块为非隔离模块。
[0022]优选的，所述DC-DC充电模块为隔离的充电模块。
[0023]本实用新型提供一种新能源汽车的充电系统，通过一个集中的AC-DC模块输出直流电压为DC-DC充电模块提供功率，并通过总控制器合理分配各个DC-DC充电模块的充电功率;这样，通过集中控制功率的方式，解决了现有技术中为了兼容大功率充电而引起的充电机利用率低，成本高问题。并且，本实用新型的充电系统，由于通过直流电压集中供电，和电动汽车直接连接的所述DC-DC充电模块体积小、成本低，可根据需要灵活放置在合适的地方，其功率可按照大功率模块配置，适合大小车或未来更大功率需求，避免了现有技术中充电机配置固定难扩容的问题，可以适应新能源汽车快速发展的现状。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是现有技术中的充电系统示意图；
[0026]图2是本实用新型实施例提供的充电系统示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0028]本实用新型提供一种电动汽车的充电系统，用于为电动汽车充电，以解决现有技术中的充电系统为兼容大功率充电而引起的成本浪费的问题。
[0029]具体的，所述充电系统如图2所示，包括:一个AC-DC模块100，多个DC-DC充电模块200，和总控制器300，其中，
[0030]所述AC-DC模块100输出端为直流电压，通过所述直流电压为所有的DC-DC充电模块提供电功率；
[0031]所述多个DC-DC充电模块200的输入端均连接在所述AC-DC模块100的输出端，其输出端用于连接电动汽车，并发出充电需求给所述总控制器300，所述DC-DC充电模块200为非隔尚的充电模块；
[0032]所述DC-DC充电模块200输出充电需求信号，并作为所述总控制器300的输入信号；
[0033]所述总控制器300根据不同的所述充电需求信号，结合所述AC-DC模块100能够输出的最大功率，合理分配多个DC-DC充电模块200的功率。
[0034]其中，可选的，所述AC-DC模块100为隔离模块，S卩该AC-DC模块100通过隔离电路实现;所述DC-DC充电模块200为非隔离的充电模块，即该DC-DC充电模块200通过非隔离电路实现。
[0035]可选的，所述AC-DC模块100为非隔离模块，即该AC-DC模块100通过非隔离电路实现;所述DC-DC充电模块200为隔离的充电模块，即该DC-DC充电模块200通过隔离电路实现。
[0036]本实用新型提供一种新能源汽车的充电系统，通过一个集中的AC-DC模块的输出作为直流母线为DC-DC充电模块提供功率，并通过总控制器合理分配各个DC-DC充电模块的充电功率;这样，通过直流母线供电的方式，解决了现有独立的分布式AC-DC充电机方案中为了兼容大功率充电而引起的充电机利用率低，成本高问题。并且，本实用新型的充电系统，由于通过直流母线集中供电，和电动汽车直接连接的所述DC-DC充电模块体积小、成本低，可根据需要灵活放置在合适的地方，随着电动汽车发展后充电需求变化，更新DC-DC充电模块的成本也非常低，可以适应新能源汽车快速发展的现状。
[0037]现有技术的充电系统为了兼容不同功率的充电需求，每个充电机的最大输出功率往往是远大于每次充电的平均功率，而实际上所有充电机都同时为大容量电池汽车充电的概率是非常小的，即便同时为大容量汽车同时充电，也很难同时都处于最大功率充电状态，这样就造成了充电机实际正常使用功率远低于充电机功率之和，利用率很低。而本申请的充电系统，所有的充电机共用一个集中AC-DC模块，集中AC-DC模块的功率可以按照实际正常使用的充电功率来配置，通过直流母线400为多个DC-DC充电模块200供电，并通过总控制器将AC-DC模块100输出的总功率合理分配给多个DC-DC充电模块200。由于该充电系统为同一个AC-DC模块100供电，因此，避免了现有技术中充电站中充电机利用率低造成的成本浪费，而DC-DC充电模块可以是低成本小体积的非隔离模块。
[0038]同时，现有的充电机为独立的AC-DC模块构成，如图1所示。每个充电机都设置体积很大，在电动汽车的充电停车位占据相当的空间。而本申请提供的充电系统中，作为大功率供电的AC-DC模块100，与多个DC-DC充电模块200可以分别设置在不同空间，因此，所述AC-DC模块100可以不必设置在电动汽车的充电场所，而是可以设置在较远或偏僻的区域，而仅把很小体积的DC-DC充电模块放置在停车位附近，这样大大减小了电动汽车停车位的占地面积。
[0039]可选的，所述AC-DC模块100与所述DC-DC充电模块200为分别独立的模块。
[0040]这样在实际应用中，所述AC-DC模块100可以与所述DC-DC充电模块200设置在不同的空间，以便电动汽车充电场所的空间合理利用。
[0041 ]可选的，多个所述DC-DC充电模块200，为分别独立的模块。
[0042]由于每个DC-DC充电模块分别于不同的电动汽车连接，为不同的电动汽车充电，因此，当每个所述DC-DC充电模块200分别独立封装时，且其成本低体积小，进一步减小充电机在充电停车位的占地面积。。
[0043]可选的，所有所述DC-DC充电模块200的最大输出功率之和大于所述AC-DC模块100的输出功率。
[0044]考虑到所有DC-DC充电模块200同时输出最大功率的概率极其微小，同时，所有DC-DC充电模块200同时输出最大功率对配电网的瞬时功率需求过高，因此，在设计AC-DC模块100的最大输出功率时，可以小于所有DC-DC充电模块200输出的最大功率之和。例如，共1个DC-DC充电模块，每个DC-DC充电模块的最大输出功率均为50kw，所述AC-DC模块100的最大输出功率可以小于500kw。这是因为所有DC-DC充电模块同时均需要输出50kw的概率很低，因此，所述AC-DC模块10也不需要设计为500kw的模块，这样，本申请的充电系统，可有效降低AC-DC模块100的成本和体积，还能兼容不同电动汽车的充电功率。对于偶然出现的DC-DC充电模块总功率需求大于AC-DC模块最大输出功率的情况，总控制器可以按照预设的算法分配和限制DC-DC充电模块的功率，例如根据汽车剩余电量的多少或充电价格高低调整充电优先等级。
[0045]需要说明的是，本申请中提到的所述充电需求信号，并不一定是每个DC-DC充电模块同一时间都发送该信号，当对应的DC-DC充电模块连接电动汽车时，所述的DC-DC充电模块可以发出充电需求信号给总控制器，而不连接电动汽车的DC-DC充电模块可以不发出充电需求信号。
[0046]本申请的充电系统中，所述总控制器300根据不同的所述充电需求信号，结合所述AC-DC模块100能够输出的最大功率，合理分配多个DC-DC充电模块200的功率。当总控制器300收到的所有充电需求信号对应的输出总功率，小于所述AC-DC模块100的输出最大功率时，所述的合理分配多个DC-DC充电模块200的功率，可以为:按照所述充电需求信号的要求，供给对应的DC-DC充电模块对应功率。
[0047]可选的，所述的合理分配多个DC-DC充电模块的功率，其依据包括:
[0048]所述充电需求信号对应的充电功率大小；
[0049]所述充电需求信号的发送次序；
[0050]所述充电需求信号的优先级；
[0051 ]所述各个DC-DC充电模块为电动汽车充电的充电时间长短；
[0052]以上一种或多种。
[0053]当总控制器300收到的所有充电需求信号对应的输出总功率，大于所述AC-DC模块100的输出最大功率时，所述的合理分配多个DC-DC充电模块200的功率，按照上述依据，例如，可以为:参照总控制器收到的充电需求信号对应的充电功率大小，成比例降低所有供给DC-DC充电模块的功率;也可以为:参照所述充电需求信号的发送次序，优先供给先收到的充电需求信号对应的DC-DC充电模块的功率;参照所述充电需求信号的优先级，优先供给优先等级高的充电需求信号对应的DC-DC充电模块的功率;还可以为参照所述各个DC-DC充电模块为电动汽车充电的充电时间长短，优先供给充电时间长的对应的DC-DC充电模块功率。
[0054]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种新能源汽车的充电系统，其特征在于，包括一个AC-DC模块，多个DC-DC充电模块，直流母线和总控制器，其中， 所述AC-DC模块输出端连接所述直流母线，通过所述直流母线为所有的DC-DC充电模块提供电功率； 所述多个DC-DC充电模块的输入端均连接在所述直流母线上，其输出端用于连接电动汽车，并发出充电需求给所述总控制器； 所述DC-DC充电模块输出充电需求信号，并作为所述总控制器的输入信号； 所述总控制器根据不同的所述充电需求信号，结合所述AC-DC模块能够输出的最大功率，合理分配多个DC-DC充电模块的功率。2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述AC-DC模块与所述DC-DC充电模块为分别独立的模块。3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，多个所述DC-DC充电模块为分别独立的模块。4.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所有所述DC-DC充电模块的最大输出功率之和大于或等于所述AC-DC模块的输出功率。5.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述的合理分配多个DC-DC充电模块的功率，其依据包括: 所述充电需求信号对应的充电功率大小； 所述充电需求信号的发送次序； 所述充电需求信号的优先级； 所述各个DC-DC充电模块为电动汽车充电的充电时间长短； 以上一种或多种。6.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述AC-DC模块为隔离模块。7.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述DC-DC充电模块为非隔离的充电模块。8.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述AC-DC模块为非隔离模块。9.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述DC-DC充电模块为隔离的充电模块。
【文档编号】H02J7/02GK205489720SQ201620131169
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】华桂潮
【申请人】英飞特电子（杭州）股份有限公司