本申請(qǐng)涉及電動(dòng)汽車技術(shù),具體涉及一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
根據(jù)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,電動(dòng)汽車生產(chǎn)能力和累計(jì)產(chǎn)銷量逐年快速增長(zhǎng)。與電動(dòng)汽車的產(chǎn)銷規(guī)模相適應(yīng),電動(dòng)汽車充電樁等充電設(shè)施也在不斷增建。
如圖1所示,為目前常用的一種電動(dòng)汽車充電樁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,該直流充電樁系統(tǒng)包括功率模塊、人機(jī)交互單元、充電控制單元和充電終端;其中,人機(jī)交互單元為用戶提供交互服務(wù),實(shí)現(xiàn)用戶與充電控制單元的信息交互;功率模塊與市電交流電網(wǎng)相連接,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電;充電控制單元與功率模塊和充電終端均相連接,通過(guò)充電終端與待充電電動(dòng)汽車進(jìn)行信息交互,并以固定充電功率控制功率模塊對(duì)待充電電動(dòng)車充電。
然而,實(shí)用新型人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在使用上述直流充電樁系統(tǒng)的過(guò)程中,當(dāng)給充電電流需求較小的電動(dòng)車充電時(shí),需要通過(guò)對(duì)功率模塊進(jìn)行限流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)充電;當(dāng)給充電電流需求較大的電動(dòng)車充電時(shí),則會(huì)因?yàn)闆](méi)有足夠的充電功率,從而需要很長(zhǎng)的充電時(shí)間,這就導(dǎo)致了充電效率的低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電動(dòng)汽車充電系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車充電樁充電效率低的技術(shù)問(wèn)題。
根據(jù)第一方面,一種實(shí)施例中提供一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng),該系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制單元、模塊調(diào)配開關(guān)矩陣、可分配功率單元組、充電控制單元和充電終端,其中:
所述可分配功率單元組包括多個(gè)功率單元;
所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣包括多個(gè)輸入端組,所述功率單元分別連接到所述多個(gè)輸入端組中的一個(gè);所述輸入端組包括功率輸入端和信號(hào)輸入端;
所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣還包括多個(gè)輸出端組,所述充電終端通過(guò)相應(yīng)的充電控制單元連接到所述多個(gè)輸出端組中的一個(gè);所述輸出端組包括功率輸出端和信號(hào)輸出端;
所述系統(tǒng)控制單元與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣、以及各個(gè)充電控制單元均電連接。
可選地,所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣至少包括M×N條功率線路和M×N條信號(hào)線路;其中,M為充電終端的個(gè)數(shù),N為功率單元的個(gè)數(shù);
每行功率線路分別對(duì)應(yīng)連接所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣的功率輸出端,每行信號(hào)線路分別連接所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣的信號(hào)輸出端;
每列功率線路分別對(duì)應(yīng)連接所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣的功率輸入端,每列信號(hào)線路分別連接所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣的信號(hào)輸入端;
在M行功率線路中,每個(gè)行功率線路上均設(shè)置有N個(gè)功率開關(guān),所述功率開關(guān)的一端與行功率線路電連接、另一端與N列功率線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列功率線路電連接;
在M行信號(hào)線路中,每個(gè)行信號(hào)線路上均設(shè)置有N個(gè)信號(hào)開關(guān),所述信號(hào)開關(guān)的一端與行信號(hào)線路電連接、另一端與N列信號(hào)線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列信號(hào)線路電連接。
可選地,所述M大于或等于2,和/或,所述N大于或等于2。
可選地,所述系統(tǒng)控制單元與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣中的每個(gè)信號(hào)開關(guān)和功率開關(guān)均電連接。
可選地,所述信號(hào)開關(guān)與相同矩陣位置的功率開關(guān)相連接。
可選地,所述功率輸出端與所述充電終端的連接線路上還設(shè)置有控制開關(guān);與所述充電終端對(duì)應(yīng)的充電控制單元與所述控制開關(guān)相連接,用于控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)閉。
可選地,所述充電控制單元的信號(hào)輸入端與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣的信號(hào)輸出端相連接,所述充電控制單元的信號(hào)輸出端與充電終端的信號(hào)輸入端相連接。
可選地,所述功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)均為繼電器開關(guān)。
依據(jù)上述實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng),包括系統(tǒng)控制單元、模塊調(diào)配開關(guān)矩陣、可分配功率單元組、充電控制單元和充電終端;其中,所述可分配功率單元組包括多個(gè)功率單元;所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣包括多個(gè)輸入端組,所述功率單元分別連接到所述多個(gè)輸入端組中的一個(gè);所述輸入端組包括功率輸入端和信號(hào)輸入端;所述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣還包括多個(gè)輸出端組,所述充電終端通過(guò)相應(yīng)的充電控制單元連接到所述多個(gè)輸出端組中的一個(gè);所述輸出端組包括功率輸出端和信號(hào)輸出端;所述系統(tǒng)控制單元與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣、以及各個(gè)充電控制單元均電連接。在工作過(guò)程中,通過(guò)充電控制單元與電動(dòng)汽車的交互,系統(tǒng)控制單元可以獲得充電汽車充電信息,并根據(jù)充電信息靈活為電動(dòng)汽車匹配不同功率單元的組合從而適應(yīng)不同電動(dòng)汽車的充電需求,有效提高了充電效率;而且,通過(guò)模塊調(diào)配開關(guān)矩陣在實(shí)現(xiàn)功率耦合的同時(shí),完成信號(hào)耦合,這樣無(wú)需為每個(gè)充電終端單獨(dú)布線連接到系統(tǒng)控制單元,優(yōu)化了信號(hào)控制回路,能夠方便進(jìn)行充電終端的擴(kuò)展和布設(shè),進(jìn)一步提高了充電系統(tǒng)的實(shí)用性和靈活性。
附圖說(shuō)明
圖1為目前常用的一種電動(dòng)汽車充電樁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電方法的流程示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種功率單元的匹配組合方法的流程示意圖;
圖2的符號(hào)表示為:1-系統(tǒng)控制單元,2-模塊調(diào)配開關(guān)矩陣,21-輸入端組,211-功率輸入端,212-信號(hào)輸入端,22-輸出端組,221-功率輸出端,222-信號(hào)輸出端,3-可分配功率單元組,31-功率單元,4-充電控制單元,5-充電終端,6-控制開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。其中不同實(shí)施方式中類似元件采用了相關(guān)聯(lián)的類似的元件標(biāo)號(hào)。在以下的實(shí)施方式中,很多細(xì)節(jié)描述是為了使得本申請(qǐng)能被更好的理解。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以毫不費(fèi)力的認(rèn)識(shí)到,其中部分特征在不同情況下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情況下,本申請(qǐng)相關(guān)的一些操作并沒(méi)有在說(shuō)明書中顯示或者描述,這是為了避免本申請(qǐng)的核心部分被過(guò)多的描述所淹沒(méi),而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,詳細(xì)描述這些相關(guān)操作并不是必要的,他們根據(jù)說(shuō)明書中的描述以及本領(lǐng)域的一般技術(shù)知識(shí)即可完整了解相關(guān)操作。
另外,說(shuō)明書中所描述的特點(diǎn)、操作或者特征可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合形成各種實(shí)施方式。同時(shí),方法描述中的各步驟或者動(dòng)作也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員所能顯而易見的方式進(jìn)行順序調(diào)換或調(diào)整。因此,說(shuō)明書和附圖中的各種順序只是為了清楚描述某一個(gè)實(shí)施例,并不意味著是必須的順序,除非另有說(shuō)明其中某個(gè)順序是必須遵循的。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)具有多個(gè)功率單元,根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景能夠?qū)⒐β蕟卧M(jìn)行自由組合以實(shí)現(xiàn)多路功率輸出,滿足不同功率電動(dòng)汽車的充電需求,從而大大提高充電效率。
請(qǐng)參考圖2,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,該電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制單元1、模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2、可分配功率單元組3、充電控制單元4和充電終端5。
其中,所示可分配功率單元組3包括多個(gè)功率單元31,每個(gè)功率單元31可以提供相應(yīng)功率、電流和電壓的電能輸出,以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。在一個(gè)具體實(shí)施例中,上述可分配功率單元組3可以包括多個(gè)具有相同功率的功率單元31。例如,上述可分配功率單元組3包括10個(gè)功率單元31,每個(gè)功率單元31的功率可以為1/10Pmax,其中Pmax為電動(dòng)汽車充電樁最大設(shè)計(jì)功率等。在另一個(gè)具體實(shí)施例中,上述可分配功率單元組3可以包括多個(gè)不同功率的功率單元31。例如,上述可分配功率單元組3包括12個(gè)功率單元31,其中4個(gè)功率單元31分別具有功率1/12Pmax,3個(gè)功率單元31分別具有功率1/9Pmax,以及5個(gè)功率單元31分別具有1/15Pmax等。
上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2包括多個(gè)輸入端組21,而且每個(gè)上述輸入端組21均包括功率輸入端211和信號(hào)輸入端212。上述功率單元31分別連接上述多個(gè)輸入端組21中的一個(gè),例如模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2包括3個(gè)輸入端組21和3個(gè)功率單元31,3個(gè)輸入端組21分別為第一輸入端組、第二輸入端組和第三輸入端組,3個(gè)功率單元31分別為第一功率單元、第二功率單元和第三功率單元,則第一功率單元可以連接到第一輸入端組,第二功率單元可以連接到第二輸入端組,第三功率單元可以連接到第三輸入端組。當(dāng)然需要說(shuō)明的是,上述功率單元31與輸入端組21的連接方式僅是一示例性的描述,輸入端組21的數(shù)量可以大于或等于功率單元31的數(shù)量,以滿足功率單元31的擴(kuò)展,但是只要能夠保證每個(gè)功率單元31能夠與相應(yīng)的一個(gè)輸入端組21之間的對(duì)應(yīng)連接均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,在此不再贅述。
上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2還包括多個(gè)輸出端組22,每個(gè)輸出端組22包括功率輸出端221和信號(hào)輸出端222。每個(gè)充電終端5通過(guò)相應(yīng)的充電控制單元4連接到上述多個(gè)輸出端組22中的一個(gè);而且,功率輸出端221與上述充電終端5的連接線路上還設(shè)置有控制開關(guān)6,與上述充電終端5對(duì)應(yīng)的充電控制單元4與上述控制開關(guān)6相連接,用于控制上述控制開關(guān)6的開啟或關(guān)閉。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2可以包括3個(gè)輸出端組22,即第一輸出端組、第二輸出端組和第三輸出端組,上述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)包括3個(gè)充電控制單元4和3個(gè)充電終端5,即第一充電控制單元、第二充電控制單元、第三充電控制單元,以及第一充電終端、第二充電終端和第三充電終端。在具體實(shí)施時(shí),第一輸出端組的功率輸出端221可以與第一充電終端相連接,第一輸出端組的信號(hào)輸出端222可以與第一充電控制單元的信號(hào)輸入端212相連接,第一充電控制單元的信號(hào)輸出端222與第一充電終端的信號(hào)輸入端212相連接,上述第一充電終端與上述第一輸出端組的功率輸出端221的連接線路上還設(shè)置有第一控制開關(guān),上述第一充電控制單元與上述第一控制開關(guān)相連接,用于操縱第一控制開關(guān)的打開或關(guān)斷,進(jìn)而控制第一充電終端與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的連接。同樣,第二輸出端組的功率輸出端221可以與第二充電終端相連接,第二輸出端組的信號(hào)輸出端222可以與第二充電控制單元的信號(hào)輸入端212相連接,第二充電控制單元的信號(hào)輸出端222與第二充電終端的信號(hào)輸入端212相連接,上述第二充電終端與上述第二輸出端組的功率輸出端221的連接線路上還設(shè)置有第二控制開關(guān),上述第二充電控制單元與上述第二控制開關(guān)相連接,用于操縱第二控制開關(guān)的打開或關(guān)斷,進(jìn)而控制第二充電終端與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的連接。第三輸出端組、第三充電控制單元以及第三充電終端的連接方式,與上述第一輸出端組、第一充電控制單元以及第一充電終端的連接方式相同,可以參見上述描述。當(dāng)然需要說(shuō)明的是,上述充電終端5與輸出端組22的連接方式僅是一示例性的描述,輸出端組22的數(shù)量可以大于或等于充電終端5的數(shù)量,以滿足充電終端5的擴(kuò)展,但是只要能夠保證每個(gè)充電終端5能夠與相應(yīng)的一個(gè)輸出端組22的對(duì)應(yīng)連接均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,在此不再贅述。
上述系統(tǒng)控制單元1與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2,以及各個(gè)充電控制單元4均電連接。其中,當(dāng)電動(dòng)汽車連接到充電終端5需要進(jìn)行充電時(shí),充電控制單元4與電動(dòng)汽車的車載BMS進(jìn)行通信交互,獲取電動(dòng)汽車的充電信息,上述充電信息包括充電電流、充電電壓和充電功率中的一種或多種的組合,并將上述充電信息發(fā)送至系統(tǒng)控制單元1;上述系統(tǒng)控制單元1接收充電控制單元4發(fā)送的充電信息,將可分配功率單元組3中功率單元31進(jìn)行組合,控制模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2將組合后的功率單元31耦合到相應(yīng)的充電終端5,向充電控制單元4下達(dá)充電開始指令進(jìn)一步控制充電控制單元4對(duì)電動(dòng)汽車的充電。在充電結(jié)束時(shí),系統(tǒng)控制單元1還可以向充電控制單元4下達(dá)充電結(jié)束指令,以使充電控制單元4斷開相應(yīng)的功率開關(guān),結(jié)束充電。在充電開始到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中,系統(tǒng)控制單元1進(jìn)行功率調(diào)度以及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制;模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2執(zhí)行系統(tǒng)控制單元1的控制指令,將功率單元31分配給相應(yīng)的充電終端5。
由于模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2是實(shí)現(xiàn)功率調(diào)度分配的重要部件,以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
在第一種實(shí)施情況下,上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2至少包括M×N條功率線路和M×N條信號(hào)線路,即對(duì)于功率線路,上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2包括M行N列功率線路,對(duì)于信號(hào)線路,上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2同樣包括M行N列信號(hào)線路;其中,M為充電終端5的個(gè)數(shù),N為功率單元31的個(gè)數(shù)。當(dāng)然需要說(shuō)明的是,M與N可以相同或者不同,而且M可以根據(jù)充電終端5的實(shí)際使用需求,或者充電終端5的擴(kuò)展需要,設(shè)置為任意數(shù)值;N可以根據(jù)功率單元31的實(shí)際使用需求,或者功率單元31的擴(kuò)展需要,設(shè)置為任意數(shù)值。
每行功率線路分別對(duì)應(yīng)連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的功率輸出端221,每行信號(hào)線路分別連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的信號(hào)輸出端222。例如第一行功率線路與第一輸出端組的功率輸出端221相連接,第一行信號(hào)線路與第一輸出端組的信號(hào)輸出端222相連接。
每列功率線路分別對(duì)應(yīng)連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的功率輸入端211,每列信號(hào)線路分別連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的信號(hào)輸入端212。例如第一列功率線路與第一輸入端組的功率輸入端211相連接,第一列信號(hào)線路與第一輸入端組的信號(hào)輸入端212相連接。
在M行功率線路中,每個(gè)行功率線路上均設(shè)置有N個(gè)功率開關(guān),上述功率開關(guān)的一端與行功率線路電連接、另一端與N列功率線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列功率線路電連接。以3行3列的功率線路和信號(hào)線路為例,第一行功率線路上設(shè)置有3個(gè)功率開關(guān),即第一功率開關(guān)、第二功率開關(guān)和第三功率開關(guān);第一功率開關(guān)的一端與第一行功率線路電連接、另一端與第一列功率線路電連接;第二功率開關(guān)的一端與第一行功率線路電連接、另一端與第二列功率線路電連接;第三功率開關(guān)的一端與第一行功率線路電連接、另一端與第三列功率線路電連接。對(duì)于第二行功率線路和第三行功率線路,按照同樣的方式進(jìn)行設(shè)置,在此不再贅述。
在M行信號(hào)線路中,每個(gè)行信號(hào)線路上均設(shè)置有N個(gè)信號(hào)開關(guān),上述信號(hào)開關(guān)的一端與行信號(hào)線路電連接、另一端與N列信號(hào)線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列信號(hào)線路電連接。同樣以3行3列信號(hào)線路為例,第一行信號(hào)線路上設(shè)置有3個(gè)信號(hào)開關(guān),即第一信號(hào)開關(guān)、第二信號(hào)開關(guān)和第三信號(hào)開關(guān);第一信號(hào)開關(guān)的一端與第一行信號(hào)線路電連接、另一端與第一列信號(hào)線路電連接;第二信號(hào)開關(guān)的一端與第一行信號(hào)線路電連接、另一端與第二列信號(hào)線路電連接;第三信號(hào)開關(guān)的一端與第一行信號(hào)線路電連接、另一端與第三列信號(hào)線路電連接。對(duì)于第二行信號(hào)線路和第三行信號(hào)線路,按照同樣的方式進(jìn)行設(shè)置,在此不再贅述。
在第二種實(shí)施情況下,上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2至少包括M×N條功率線路和M×N條信號(hào)線路;其中,M為功率單元31的個(gè)數(shù),N為充電終端5的個(gè)數(shù),而且M也同樣可以根據(jù)功率單元31的實(shí)際使用需求或者擴(kuò)展需要,設(shè)置為任意數(shù)值,N也可以根據(jù)充電終端5的實(shí)際使用需求或者擴(kuò)展需要,設(shè)置為任意數(shù)值。
每行功率線路分別對(duì)應(yīng)連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的功率輸入端211,每行信號(hào)線路分別連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的信號(hào)輸入端212。以第一行功率線路和第一行信號(hào)線路為例,第一行功率線路與第一輸入端組的功率輸入端211相連接,第一行信號(hào)線路與第一輸入端組的信號(hào)輸入端212相連接。
每列功率線路分別對(duì)應(yīng)連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的功率輸出端221,每列信號(hào)線路分別連接上述模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2的信號(hào)輸出端222。以第一列功率線路和第一列信號(hào)線路為例,第一列功率線路與第一輸出端組的功率輸入端211相連接,第一列信號(hào)線路與第一輸出端組的信號(hào)輸出端222相連接。
在M行功率線路中,每個(gè)行功率線路上均設(shè)置有N個(gè)功率開關(guān),上述功率開關(guān)的一端與上述行功率線路電連接、另一端與N列功率線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列功率線路電連接;在M行信號(hào)線路中,每個(gè)行信號(hào)線路上均設(shè)置有N個(gè)信號(hào)開關(guān),上述信號(hào)開關(guān)的一端與上述行信號(hào)線路電連接、另一端與N列信號(hào)線路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)列信號(hào)線路電連接。每個(gè)功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)的連接方式,可以參見上述第一種實(shí)施情況的描述,在此不再贅述。
在模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2中,各個(gè)功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)均與系統(tǒng)控制單元1相連接,以接收系統(tǒng)控制單元1的控制指令進(jìn)行開啟或關(guān)斷??蛇x地,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,上述功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)均為繼電器開關(guān);當(dāng)然,在具體實(shí)施時(shí),上述功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)還可以使用其他類型的開關(guān)例如半導(dǎo)體晶體管開關(guān)等。
而且,由于信號(hào)線路和功率線路的電氣標(biāo)準(zhǔn)不同,上述功率開關(guān)和信號(hào)開關(guān)的類型不同,例如上述信號(hào)開關(guān)使用半導(dǎo)體晶體管開關(guān),上述功率開關(guān)使用繼電器開關(guān)等。
另外,每個(gè)信號(hào)開關(guān)還可以與相同矩陣位置的功率開關(guān)相連接,例如第一行第一列信號(hào)線路上的信號(hào)開關(guān),與第一行第一列功率線路上的功率開關(guān)相連接,這樣通過(guò)信號(hào)開關(guān)與對(duì)應(yīng)的功率開關(guān)可以進(jìn)行聯(lián)動(dòng),系統(tǒng)控制單元1只需要發(fā)送一條控制指令就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)線路與功率線路的同時(shí)分配,節(jié)省信令資源。
由上述實(shí)施例的描述可見,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng),包括系統(tǒng)控制單元1、模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2、可分配功率單元組3、充電控制單元4和充電終端5;其中,可分配功率單元組3包括多個(gè)功率單元31;模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2包括多個(gè)輸入端組21,功率單元31分別連接到多個(gè)輸入端組21中的一個(gè);輸入端組21包括功率輸入端211和信號(hào)輸入端212;模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2還包括多個(gè)輸出端組22,充電終端5通過(guò)相應(yīng)的充電控制單元4連接到多個(gè)輸出端組22中的一個(gè);輸出端組22包括功率輸出端221和信號(hào)輸出端222;系統(tǒng)控制單元1與模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2、以及各個(gè)充電控制單元4均電連接。在工作過(guò)程中,通過(guò)充電控制單元4與電動(dòng)汽車的交互,系統(tǒng)控制單元1可以獲得充電汽車充電信息,并根據(jù)充電信息靈活為電動(dòng)汽車匹配不同功率單元31的組合從而適應(yīng)不同電動(dòng)汽車的充電需求,有效提高了充電效率;而且,通過(guò)模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2在實(shí)現(xiàn)功率耦合的同時(shí),完成信號(hào)耦合,這樣無(wú)需為每個(gè)充電終端5單獨(dú)布線連接到系統(tǒng)控制單元1,優(yōu)化了信號(hào)控制回路,能夠方便進(jìn)行充電終端5的擴(kuò)展和布設(shè),進(jìn)一步提高了充電系統(tǒng)的實(shí)用性和靈活性。
與本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)實(shí)施例相對(duì)應(yīng),本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種電動(dòng)汽車充電方法,參考圖3,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電動(dòng)汽車充電方法的流程示意圖,該方法包括以下步驟:
步驟S101:當(dāng)充電控制單元4檢測(cè)到相應(yīng)的充電終端5連接有待充電電動(dòng)汽車時(shí),上述充電控制單元4獲取待充電電動(dòng)汽車的充電信息,并將上述充電信息通過(guò)模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2發(fā)送到系統(tǒng)控制單元1;其中,上述充電信息包括待充電電動(dòng)汽車的充電電壓、充電電流和充電功率中的一種或多種組合。充電終端5可以與待充電電動(dòng)汽車的車載BMS進(jìn)行通信交互,獲取上述待充電電動(dòng)汽車的充電信息,并將上述充電信息發(fā)送至系統(tǒng)控制單元1。
步驟S102:系統(tǒng)控制單元1根據(jù)接收到的各個(gè)充電控制單元4發(fā)送的充電信息,選擇出由一個(gè)或多個(gè)可分配功率單元組3成的匹配組合。
系統(tǒng)控制單元1可以將各個(gè)充電控制單元4發(fā)送的充電信息,進(jìn)行綜合分析,從而制定功率單元31的匹配策略,控制各個(gè)待充電電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。
參考圖4,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種功率單元的匹配組合方法的流程示意圖,一個(gè)示例性實(shí)施例示出了進(jìn)行功率單元匹配組合的過(guò)程,包括:
步驟S1021:系統(tǒng)控制單元1根據(jù)未使用的功率單元31,得到參考組合。
如果當(dāng)前已經(jīng)有一個(gè)或多個(gè)充電終端5正在對(duì)充電汽車進(jìn)行充電,則可能占用了一個(gè)或多個(gè)功率單元31。系統(tǒng)控制單元1從未使用的功率單元31中,得到一個(gè)或多個(gè)參考組合。例如第一功率單元和第二功率單元未被占用,第一功率單元的功率和第二功率單元的功率均為1/4Pmax,則可以得到將第一功率單元和第二功率單元中的任意一個(gè)作為第一參考組合,或者將第一功率單元和第二功率單元的集合作為第二參考組合。
步驟S1022:根據(jù)上述充電信息和參考組合的功率,計(jì)算各個(gè)參考組合所對(duì)應(yīng)的充電時(shí)間,并將上述參考組合和相應(yīng)的充電時(shí)間通過(guò)充電控制單元4發(fā)送到充電終端5顯示。
根據(jù)待充電電動(dòng)汽車的充電信息,和參考組合所能夠提供的功率,可以計(jì)算得到每個(gè)參考組合的充電時(shí)間。例如一輛電動(dòng)汽車以Pmax的功率進(jìn)行充電,1個(gè)小時(shí)能夠充滿,第一參考組合能夠提供的功率為1/4Pmax,第二參考組合能夠提供的功率為1/2Pmax,則根據(jù)步驟S1021得到的參考組合,對(duì)于第一參考組合計(jì)算得到充電時(shí)間為4*1=4小時(shí),對(duì)于第二參考組合計(jì)算得到的充電時(shí)間為2*1=2小時(shí)。將第一參考組合以及第一參考組合的充電時(shí)間、第二參考組合以及第二參考組合的充電時(shí)間通過(guò)充電控制單元4發(fā)送到充電終端5上顯示。
步驟S1023:獲取充電終端5發(fā)送的參考組合選擇信息,并將上述參考組合選擇信息對(duì)應(yīng)的參考組合作為匹配組合。
用戶可以在充電終端5上選擇對(duì)電動(dòng)汽車最有利的參考組合進(jìn)行充電。例如選擇第二參考組合進(jìn)行快充,雖然充電時(shí)間會(huì)縮短,但對(duì)電池不利,影響電池壽命和安全?;蛘?,選擇第一參考組合進(jìn)行慢充,即以較小的充電功率進(jìn)行充電。
如果系統(tǒng)控制單元1在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收都用戶的選擇指示,則根據(jù)默認(rèn)匹配規(guī)則選擇相應(yīng)的參考組合作為匹配組合。一示例性實(shí)施例中,系統(tǒng)控制單元1可以選擇充電時(shí)間最短的參考組合作為匹配組合,例如選擇第二參考組合作為匹配組合;或者,系統(tǒng)控制控制單元選擇充電功率最小的參考組合作為匹配組合,例如選擇第一參考組合作為匹配組合。
步驟S103:系統(tǒng)控制單元1向模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2發(fā)送控制指令,以控制模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2將上述匹配組合中的功率單元31連接到對(duì)應(yīng)的充電終端5,對(duì)待充電電動(dòng)汽車充電。
系統(tǒng)控制單元1根據(jù)選擇出的匹配組合,向模塊調(diào)配開關(guān)矩陣2發(fā)送控制指令,以使參考組合中的功率單元31連接到相對(duì)應(yīng)的充電終端5,進(jìn)一步通過(guò)控制充電控制單元4,實(shí)現(xiàn)匹配組合中的功率單元31對(duì)待充電電動(dòng)汽車的充電。
以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行闡述,只是用于幫助理解本申請(qǐng),并不用以限制本申請(qǐng)。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,依據(jù)本申請(qǐng)的思想,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。