電動汽車直流充電樁系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車直流充電粧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車是以車載電源為動力，用電機(jī)作為動力驅(qū)動車輪行駛的一種新型綠色環(huán)保的交通工具。電動汽車的車載電源一般由多組蓄電池進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)排列組合而成，以此來提高蓄電池的供電能力。電動汽車由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。電動汽車應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于能量低，充電速度慢，壽命短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。驅(qū)動電動機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動裝置或直接驅(qū)動車輪和工作裝置。
[0003]電動汽車充電粧(站)是指為電動汽車充電的站點(diǎn)，與現(xiàn)在的加油站相似。隨著低碳經(jīng)濟(jì)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律，電動汽車充電站作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分，以及國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將成為今后中國汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的電動汽車充電站大部分通過AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置給充電電池供電，通過控制系統(tǒng)控制每個AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置的充電電壓大小，由于一個充電站一般都有幾十個充電位，因此控制系統(tǒng)控制非常復(fù)雜。
[0005]如圖2所示，采用集中式電能轉(zhuǎn)換裝置將電網(wǎng)電能一次性輸送給直流總線，然后直流總線上連接多個DC/DC轉(zhuǎn)換裝置，分別為充電電池充電(蓄電池)，這樣的充電站系統(tǒng)相對于第一種電動汽車充電系統(tǒng)來說控制系統(tǒng)控制相對簡單一些。
[0006]蓄電池在充電過程中，為了縮短充電時間，剛開始的時候充電電流和充電電壓都比較大，隨時充電時間的延長，蓄電池的溫度會不斷上升，如果繼續(xù)采用開始的充電電壓和充電電流的話，蓄電池的壽命將大大降低；于是出現(xiàn)了充電電壓不斷變化的電動汽車充電系統(tǒng)，所采集的技術(shù)方案就是不斷的調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓大小，需要控制系統(tǒng)不斷控制多個DC/DC轉(zhuǎn)換單元，這樣整個控制系統(tǒng)的復(fù)雜性較高，由于需要不斷的改變晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷時間，使得整個系統(tǒng)電能消耗更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:【背景技術(shù)】部分描述的為了延長充電電池壽命需要不斷地調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元輸出電壓大小的控制方案復(fù)雜性較高，并且頻繁的改變晶閘管的導(dǎo)通控制時間更加耗能。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:電動汽車直流充電粧系統(tǒng)，包括集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元、直流總線、6個DC/DC單元、6個充電箱；集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接電網(wǎng)，輸出端連接直流總線、每個DC/DC單元的輸入端連接直流總線；DC/DC單元的輸出端連接充電箱的輸入端；還包括多個開關(guān)單元、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、控制器單元；
[0009]6個DC/DC單元由左到右依次命名為第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元、第三DC/DC單元、第四DC/DC單元、第五DC/DC單元、第六DC/DC單元；
[0010]6個充電箱由左到右依次命名為第一充電箱、第二充電箱、第三充電箱、第四充電箱、第五充電箱、第六充電箱；
[0011]第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元的輸出電壓為1200V ；
[0012]第三DC/DC單元、第四DC/DC單元的輸出電壓為800V ；
[0013]第五DC/DC單元、第六DC/DC單元的輸出電壓為600V ；
[0014]第一 DC/DC單元的輸出端與第一充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第一節(jié)點(diǎn)；
[0015]第二 DC/DC單元的輸出端與第二充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第二節(jié)點(diǎn)；
[0016]第三DC/DC單元的輸出端與第三充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第三節(jié)點(diǎn)；
[0017]第四DC/DC單元的輸出端與第四充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第四節(jié)點(diǎn)；
[0018]第五DC/DC單元的輸出端與第五充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第五節(jié)點(diǎn)；
[0019]第六DC/DC單元的輸出端與第六充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點(diǎn)定義為第六節(jié)點(diǎn)；
[0020]第一 DC/DC單元的輸出端與第一充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單元；
[0021]第二 DC/DC單元的輸出端與第二充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單元；
[0022]第三DC/DC單元的輸出端與第三充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單兀；
[0023]第四DC/DC單元的輸出端與第四充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單元；
[0024]第五DC/DC單元的輸出端與第五充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單兀；
[0025]第六DC/DC單元的輸出端與第六充電箱的輸入端之間還設(shè)置另一個支路，該支路上串聯(lián)一個開關(guān)單元；
[0026]第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0027]第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0028]第三節(jié)點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0029]第四節(jié)點(diǎn)與第五節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0030]第五節(jié)點(diǎn)與第六節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0031]第一節(jié)點(diǎn)與第六節(jié)點(diǎn)之間連接一個開關(guān)單元；
[0032]溫度傳感器檢測充電電池的溫度；
[0033]電流傳感器、電壓傳感器均設(shè)置于充電箱的輸入端口處；
[0034]電流傳感器、電壓傳感器分別檢測每個充電電池的充電電流和充電電壓；
[0035]溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器與控制器單元電連接；
[0036]每個開關(guān)單元的控制端分別與控制器單元的1 口電連接；
[0037]控制器單元通過控制開關(guān)單元的控制端控制每個開關(guān)單元的斷開與閉合。
[0038]進(jìn)一步，所述的控制器單元采用MSP430單片機(jī)；所述的開關(guān)單元采用可控晶閘管。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果:第一，本發(fā)明通過檢測充電電池的溫度、充電電流、充電電壓，從而及時調(diào)整充電電壓、充電電流，由于控制器單元只是通過控制開關(guān)單元的控制端從而改變充電電池的充電電壓和充電電流，而不是通過不斷改變DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓，所以整個系統(tǒng)控制起來非常的簡單；第二，由于是通過控制開關(guān)單元的閉合與關(guān)斷，而不需要不斷地改變晶閘管的導(dǎo)通控制時間，所以整個系統(tǒng)的電能消耗較低，更加節(jié)能；第三，本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓是固定不變的，因此控制非常簡單，為了延長蓄電池充電的使用壽命本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以下方案，比如給六充電箱充電的話，開始的時候可以采用第一 DC/DC單元和第二 DC/DC單元并聯(lián)，充電一段時間后可以采用第三DC/DC單元與第四DC/DC單元并聯(lián)充電，最后可以采用第六DC/DC單元充電，在不需要挪動第六充電箱內(nèi)部的蓄電池的情況下就可以讓其他充電位的DC/DC單元為第六充電箱充電；第四，本發(fā)明的電路設(shè)計可以簡單實(shí)現(xiàn)并聯(lián)充電；第五，本發(fā)明的DC/DC單元與充電箱之間設(shè)置了兩條支路的好處在于，比如，第二 DC/DC單元為第四充電箱充電需要第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)單元閉合，第三節(jié)點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)單元閉合，這時候如果第三DC/DC單元需要給第三充電箱充電，可以將第三DC/DC單元與第三充電箱之間的另一條支路閉合。
【附圖說明】
[0040]圖1是現(xiàn)有的一種電動汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖；
[0041]圖2是現(xiàn)有的另一種電動汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明的原理方框示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0044]說明:DC/DC單元是交直流轉(zhuǎn)換器件屬于現(xiàn)有公知技術(shù)不詳細(xì)描述。MSP430系列單片機(jī)是一個16位的單片機(jī)，采用了精簡指令集結(jié)構(gòu)，MSP430單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷汉挽`活而可控的運(yùn)行時鐘方面都有其獨(dú)到之處。
[0045]對于6個DC/DC單元由左到右依次命名為第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元、第三DC/DC單元、第四DC/DC單元、第五DC/DC單元、第六DC/DC單元；6個充電箱由左到右依次命名為第一充電箱、第二充電箱、第三充電箱、第四充電箱、第五充電箱、第六充電箱；只是為了描述起來更加方便，實(shí)際實(shí)施過程中，并不存在所謂的由左到右的位置關(guān)系。
[0046]如圖2所示:電動汽車直流充電粧系統(tǒng)，包括集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元、直流總線、6個DC/DC單元、6個充電箱；集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接電網(wǎng)，輸出端連接直流總線、每個DC/DC單元的輸入端連接直流總線；DC/DC單元的輸出端連接充電箱的輸入端；還包括多個開關(guān)單元、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、控制器單元；6個DC/DC單元由左到右依次命名為第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元、第三DC/DC單元、第四DC/DC單元、第五DC/DC單元、第六DC/DC單元；
[0047]6個充