本發(fā)明為電動汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車用的充電設(shè)備，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)電動汽車充電模塊在全電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全功率輸出，并隨電網(wǎng)質(zhì)量自動調(diào)整功率的一種裝置。

背景技術(shù)：

一方面隨著電動車的發(fā)展，電動車充電裝置越來越廣泛地應(yīng)用在各種場合。目前市面的充電裝置普遍為恒功率、大功率，由于充電樁安裝的數(shù)量和位置受輸出功率受變電站的變壓器容比限制以及用電情況確定，假如這些大功率輸出在用電高峰期使用的話會導(dǎo)致當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)癱瘓，對此現(xiàn)有的解決方案是通過通訊方式實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)控，如果由于通信出現(xiàn)中斷或調(diào)度出現(xiàn)問題導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)控的時候產(chǎn)生不良后果。

另一方面目前市場上直流快速充電越來越得到大家的認(rèn)可，里面的核心部件高壓直流充電模塊越來越得到普及，但由于模塊技術(shù)特點(diǎn)限制，理論上以目前市面上電壓為750V輸出功率為15W的模塊而言：輸出電壓范圍已經(jīng)可以滿足現(xiàn)有客戶的需求即輸出電壓范圍為200V到750V，實(shí)際從各生產(chǎn)充電模塊的廠家參數(shù)發(fā)現(xiàn)，充電電流只有20A或是24A，恒功率輸出的只有750V-625V；但是目前乘用車的電池電壓為400V，這樣實(shí)際上一個模塊最大輸出功率只有400*24A＝9.6KW(目前市面最好的)而實(shí)際模塊能輸出15kw，如此就是讓用戶花15kw的錢只用9.6KW的電量，給客戶造成損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述兩個問題，讓模塊利用率最大化，我們設(shè)計了一個裝置，通過充電模塊與這個裝置對接，我們可以把電壓覆蓋到低速電動車48V-950V,功率范圍也可以實(shí)現(xiàn)全電壓恒功率。大大提高模塊的利用率。

進(jìn)一步的，加入此裝置以后的充電設(shè)備使用時，由于對外功率輸出是我們來控制，電網(wǎng)變壓器配置出現(xiàn)問題前會反應(yīng)到輸出三相電的電網(wǎng)質(zhì)量上，通過我們模塊實(shí)時檢測，通過算法實(shí)時調(diào)整功率輸出，在第一時間完成電網(wǎng)波峰波谷的過度。從而保證充電電網(wǎng)不受當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)限制。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種自動調(diào)整輸出功率的電動車充電裝置：包括高壓直流充電模塊、充電樁控制板、直流充電槍組成；還包括恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備，直流充電槍分別與充電樁控制板和恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備以CAN總線方式線性連接；恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備分別與高壓直流充電模塊、直流充電槍以及充電樁控制板分別以CAN總線方式線性連接；恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備還與高壓直流充電模塊電連接，高壓直流充電模塊向恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備輸送電流；充電樁控制板與直流充電槍相連時從直流充電槍采集充電終端需要的電壓和電流數(shù)據(jù)，充電樁控制板通過CAN總線連接方式將采集到的電壓和電流信息傳輸給恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)收到的充電電流和電壓信息進(jìn)行分析，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備對來自高壓直流充電模塊的電壓和電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，接著將調(diào)節(jié)后合適的電壓和電流輸出給直流充電槍進(jìn)行電動車充電。

進(jìn)一步的充電樁控制板通過電池管理系統(tǒng)以CAN總線連接方式向直流充電槍采集數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)所采集的檢測數(shù)據(jù)在直流充電槍與充電樁控制板之間共享，有益效果是使充電樁控制板夠獲得直流充電槍實(shí)時輸出的的電壓和電流數(shù)據(jù)。

具體的，高壓直流充電模塊在現(xiàn)有恒功率段固定向恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備輸出D+D-，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)充電樁控制板給予的電壓和電流數(shù)據(jù)，通過CAN通信協(xié)議對高壓直流充電模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

具體的，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備通過CAN總線與充電樁控制板互相共享數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備跟高壓直流充電模塊通信讓高壓直流充電模塊輸出最大功率，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)載過重情況，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備自行調(diào)節(jié)輸出功率，有益效果是滿足當(dāng)時電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)載量從而不損壞電網(wǎng)。

進(jìn)一步的，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備包括線性連接的升降壓模塊和電網(wǎng)質(zhì)量在線檢測模塊，電網(wǎng)質(zhì)量在線檢測模塊和充電樁控制板進(jìn)行CAN總線通信獲取電池管理系統(tǒng)所需要的電壓電流，升降壓模塊來完成實(shí)時調(diào)整輸出電壓電流的工作。

進(jìn)一步的，電網(wǎng)檢測模塊通過電網(wǎng)的電壓、電路采樣，將采集到的三相電路轉(zhuǎn)成DSP能識別的0-3V電壓信號，通過AD采樣實(shí)時測量電壓電流的關(guān)系，利用FFT基波比較法測量其諧波阻抗，通過PID調(diào)節(jié)輸出功率大小，讓其諧波阻抗在一個合理的范圍，有益效果是用電高峰時不加速電網(wǎng)質(zhì)量變壞。

具體的，升降壓模塊的拓?fù)鋱D分為以下幾種：

1)通過與電池管理系統(tǒng)通信了解其電動車所需要的電壓根據(jù)實(shí)時比較電池電壓與輸入電壓的關(guān)系實(shí)現(xiàn)降壓式變換器/升壓式變換器的自由轉(zhuǎn)換，此用的是同步整流方式。

2)通過與電池管理系統(tǒng)通信了解其電動車所需要的電壓根據(jù)實(shí)時比較電池電壓與輸入電壓的關(guān)系實(shí)現(xiàn)降壓式變換器/升壓式變換器的自由轉(zhuǎn)換，此用的普通的降壓式變換器/升壓式變換器。

3)為了降低成本，通過降壓式變換器和升壓式變換器的電路特性，只要改變輸入輸出方式，就能做到降壓式變換器和升壓式變換器的切換。此控制方式為恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備通過與充電樁控制板獲取電池管理系統(tǒng)電池的最大電壓，與輸入電壓進(jìn)行比較當(dāng)輸入大于輸出。這K1保持默認(rèn)不變，K2保持默認(rèn)不變。當(dāng)輸入小于輸出，這K2、K1進(jìn)行切換。然后讓此電路進(jìn)行工作。此電路在工作前必須通過與電動汽車的交互后才能工作。

有益效果為，由于現(xiàn)有充電模塊的拓?fù)?，?dǎo)致輸出的電流不能隨著電壓范圍的擴(kuò)大也任意調(diào)整。達(dá)到恒功率，增加我們此裝置，前面高壓直流充電模塊只要工作在其恒功率狀態(tài)。后面電壓電流調(diào)整通過自動調(diào)整輸出功率的電動車充電裝置來完成。這樣大大提高了模塊的利用率。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的安裝設(shè)備應(yīng)用到快充充電樁，通過增加此裝置，可以讓充電樁輸出功率大大增加，輸出電壓范圍大大加大，在不重新更改原有配件的情況下，增加此設(shè)備適合各種電壓范圍的電動汽車。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制流程圖。

圖2為本發(fā)明恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

參見圖1所示，一種自動調(diào)整輸出功率的電動車充電裝置：包括高壓直流充電模塊1、恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2、充電樁控制板3、直流充電槍4；直流充電槍4分別與充電樁控制板3線性連接；恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2分別與高壓直流充電模塊1和充電樁控制板3分別線性連接；高壓直流充電模塊1和充電樁控制板3二者不直接相連。

充電樁控制板3通過線性連接將采集到的電流和充電電壓信息傳輸給恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2根據(jù)收到的電流和充電電壓信息對來自高壓直流充電模塊1的電壓和電流進(jìn)行調(diào)節(jié)后輸出給直流充電槍4進(jìn)行電動車充電。

充電樁控制板3通過電池管理系統(tǒng)CAN總線向直流充電槍4采集數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)在直流充電槍4與充電樁控制板3的數(shù)據(jù)共享，使充電樁控制板3夠獲得所有的監(jiān)控數(shù)據(jù)。

高壓直流充電模塊1與恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2通過CAN總線連接；恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2直流輸入部分工作為高壓直流充電模塊在現(xiàn)有恒功率段固定輸出D+D-通過恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2的can通信對模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2通過CAN總線與充電樁控制板3互相共享數(shù)據(jù)。

恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2跟高壓直流充電模塊1通信只讓其輸出最大功率即可，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)載過重情況，恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2可以自行調(diào)節(jié)輸出功率，滿足當(dāng)時電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)載量從而不損壞電網(wǎng)。

恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2包括線性連接的升降壓模塊和電網(wǎng)質(zhì)量在線檢測模塊，電網(wǎng)質(zhì)量在線檢測模塊和充電樁的主控板進(jìn)行CAN總線通信中獲取電池管理系統(tǒng)所需要的電壓電流，升降壓模塊來完成實(shí)時調(diào)整輸出電壓電流的工作；電網(wǎng)檢測模塊通過跟電網(wǎng)的電壓、電路采樣，然后通過軟件DSP分析電網(wǎng)的電網(wǎng)阻抗和諧波，將幾個電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)合并轉(zhuǎn)換成功率調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)。

DSP控制方式如下：

電網(wǎng)檢測模塊通過電網(wǎng)的電壓、電路采樣，將采集到的三相電路轉(zhuǎn)成DSP能識別的0-3V電壓信號，通過AD采樣實(shí)時測量電壓電流的關(guān)系，利用FFT基波比較法測量其諧波阻抗，通過PID調(diào)節(jié)輸出功率大小，讓其諧波阻抗在一個合理的范圍，有益效果是用電高峰時不加速電網(wǎng)質(zhì)量變壞。

升降壓模塊的拓?fù)鋱D為：

通過降壓式變換器和升壓式變換器的電路特性，只要改變輸入輸出方式，就能做到降壓式變換器和升壓式變換器的切換。此控制方式為恒功率帶電網(wǎng)檢測調(diào)節(jié)設(shè)備2通過與充電樁控制板3獲取電池管理系統(tǒng)電池的最大電壓，與輸入電壓進(jìn)行比較當(dāng)輸入大于輸出。這K1保持默認(rèn)不變，K2保持默認(rèn)不變。當(dāng)輸入小于輸出，這K2、K1進(jìn)行切換。然后讓此電路進(jìn)行工作。此電路在工作前必須通過與電動汽車的交互后才能工作。

由于現(xiàn)有充電模塊的拓?fù)?，?dǎo)致輸出的電流不能隨著電壓范圍的擴(kuò)大也任意調(diào)整。達(dá)到恒功率，增加我們此裝置，前面充電模塊只要工作在其恒功率狀態(tài)。后面電壓電流調(diào)整通過我們設(shè)備來完成。這樣大大提高了模塊的利用率。

實(shí)施例2：

除了升降壓模塊的拓?fù)鋱D不同外，其余部分與實(shí)施例1相同，升降壓模塊的拓?fù)鋱D為：

通過與電池管理系統(tǒng)通信了解其電動車所需要的電壓根據(jù)實(shí)時比較電池電壓與輸入電壓的關(guān)系實(shí)現(xiàn)降壓式變換器/升壓式變換器的自由轉(zhuǎn)換，此用的普通的降壓式變換器/升壓式變換器。

實(shí)施例3

升降壓模塊的拓?fù)鋱D為：

是通過與電池管理系統(tǒng)通信了解其電動車所需要的電壓根據(jù)實(shí)時比較電池電壓與輸入電壓的關(guān)系實(shí)現(xiàn)降壓式變換器/升壓式變換器的自由轉(zhuǎn)換，此用的是同步整流方式。

由于現(xiàn)有充電模塊的拓?fù)?，?dǎo)致輸出的電流不能隨著電壓范圍的擴(kuò)大也任意調(diào)整。達(dá)到恒功率，增加我們此裝置，前面充電模塊只要工作在其恒功率狀態(tài)。后面電壓電流調(diào)整通過我們設(shè)備來完成。這樣大大提高了模塊的利用率。