CN104659884B - 一种充电装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电装置及其控制方法，该充电装置包括变压器、第一充电隔离电路和放电电路，第一充电隔离电路包括第一充电电路、第一开关、第一隔离输出电路及第一充电平台，第一隔离输出电路包括至少两个隔离输出支路，第一充电平台包含有与隔离输出支路相同数量的充电轨，以及与该充电轨一一对应的待充电平台，当待充电储能式电车为多台时，只需将其与一一对应的充电轨接触，并控制第一充电电路启动，即可利用其输出充电电流为这些待充电储能式电车充电，无需为每一台储能式电车配备一个充电装置，节约了装置成本；且解决了仅配置一个充电装置造成的充电等待时间长，无法满足实际运营要求的问题。

Description

一种充电装置及其控制方法

技术领域

本发明主要涉及储能式电车的应用领域，更具体地说是涉及一种充电装置及其控制方法。

背景技术

为了保证储能式电车的安全可靠运行，需要经常或定期对储能式电车进行维护保养，在该维护保养期间，由于储能式电车的储能器件具有静置放电率较快的特点，因而，在该储能式电车休停一段时间后，其储能器件能量会有较多损耗，此时需要将该储能器件再次充满电以保证储能式电车顺利出库上线。

然而，由于现有的充电装置通常是采用单回路充电方式对储能式电车充电，因而，当一个出库内停放有多台储能式电车时，若为每台储能配置一个现有的充电装置，成本巨大；若多台储能式电车共用一台充电装置，耗时太长，将无法满足实际运营要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种充电装置及其控制方法，解决了现有的充电装置对多台储能式电车充电时，若为每一台储能式电车配置一个现有的充电装置，成本过高；若仅利用一个充电装置为多台储能式电车充电，耗时太长，将无法满足实际运营要求的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种充电装置，应用于储能式电车，所述装置包括：变压器、第一充电隔离电路和放电电路，其中：

所述变压器外接交流电源；

所述第一充电隔离电路与所述变压器输出端相连，包括：第一充电电路、第一开关、第一隔离输出电路以及第一充电平台，所述第一隔离输出电路包含有控制器以及至少两个隔离输出支路，且每一个所述隔离输出支路均包括依次串联的熔断器、主接触器和隔离开关，其中：

所述至少两个隔离输出支路的输入端连接在一起并通过所述第一开关与所述第一充电电路的第一输出端相连；

所述控制器用于控制所有隔离输出支路中的主接触器闭合或断开；

所述第一充电平台包含有与所述至少两个隔离输出支路输出端一一对应相连的充电轨，以及与所述充电轨一一对应的待充电平台，所述待充电平台与所述第一充电电路的第二输出端相连，用于停放储能式电车，以使所述储能式电车与对应的充电轨接触；

所述放电电路与所述第一隔离输出电路的输出端以及所述第一充电电路的第二输出端相连。

优选的，所述装置还包括：第二充电隔离电路和联络开关，其中：

所述第二充电隔离电路与所述变压器输出端相连，包括：第二充电电路、第二开关、第二隔离输出电路和第二充电平台，其中：

所述第二充电电路的第二输出端与所述第一充电电路的第二输出端相连；

所述第二隔离输出电路通过所述第二开关与所述第二充电电路的第一输出端相连，且具有与所述第一隔离输出电路相同的电路结构；

所述第二充电平台分别与所述第二隔离输出电路和所述第二充电电路的第二输出端相连，且具有与所述第一充电平台相同的电路结构；

所述联络开关分别与所述第一隔离输出电路的输入端和所述第二隔离输出电路的输入端相连。

优选的，所述装置还包括：第一状态指示电路和第二状态指示电路，其中：

所述第一状态指示电路与所述第一隔离输出电路的控制器相连，用于指示每个隔离输出支路当前充电状态；

所述第二状态指示电路与所述第二隔离输出电路的控制器相连，用于指示每个隔离输出支路当前充电状态。

优选的，所述装置还包括：第一检测电路和第二检测电路，其中：

所述第一检测电路分别与所述第一充电平台和所述第二充电平台中的每个充电轨相连，用于检测所述充电轨的当前电压；

所述第二检测电路用于检测所述第一充电电路和第二充电电路的当前故障信息。

优选的，所述控制器具体为可编程逻辑控制器或ARM微控制器。

一种充电装置的控制方法，应用于储能式电车，所述充电装置具体为上述的充电装置，所述方法包括：

当检测到有储能式电车与所述充电装置接触后，控制所述充电装置内与所述储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器闭合；

向所述充电装置的第一充电电路发送启动信号，以控制所述第一充电电路通过所述隔离输出支路为所述储能式电车充电；

当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

优选的，当所述充电装置具体为上述第一个优选方案所述的充电装置时，所述方法还包括：

实时检测所述第一充电电路的状态信息；

当所述状态信息指示所述第一充电电路故障时，控制所述充电装置中的联络开关闭合，第一开关断开且第二开关闭合；

通过所述充电装置的第二隔离输出电路向第二充电电路发送启动信号，以控制所述第二充电电路通过所述联络开关为所述储能式电车充电。

优选的，当所述充电装置的第一充电隔离电路与至少两台待充电储能式电车相连时，控制所述第一充电隔离电路中的至少两个隔离输出支路中的主接触器互锁；

当所述充电装置的第二充电隔离电路与至少两台待充电储能式电车相连时，控制所述第二充电隔离电路中的至少两个隔离输出支路中的主接触器互锁。

优选的，所述当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开包括：

当检测到正在充电的储能式电车的当前储能量达到预设最大储能量时，控制所述第一充电电路停止充电，并向与所述第一充电电路相连的第一隔离输出电路发送停止充电信号；

当确定所述第一隔离输出电路接收到所述停止充电信号时，点亮停止充电指示灯，以指示用户按下对应于与所述正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路的停止按钮；

当检测到所述停止按钮被按下后，控制与所述正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

优选的，所述当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开包括：

在对所述储能式电车充电过程中检测到停止充电按钮动作时，通过所述第一隔离输出电路向所述第一充电电路发送停止充电信号，控制所述第一充电电路停止输出充电电流；

当所述第一充电电路停止输出充电电流时，控制所述第一隔离输出电路中与所述储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种充电装置及其控制方法，该充电装置包括外接交流电源的变压器，与该变压器相连的第一充电隔离电路，以及与该第一充电隔离电路相连的放电电路，本实施例中的第一充电隔离电路包括第一充电电路、第一开关、第一隔离输出电路以及第一充电平台，而该第一隔离输出电路包括至少两个隔离输出支路，第一充电平台包含有与隔离输出支路相同数量的充电轨，以及与该充电轨一一对应的待充电平台。其中，该至少两个隔离输出支路的输入端通过第一开关与第一充电电路的第一输出端相连，输出端则与第一充电平台中的充电轨一一对应相连，从而在该隔离输出支路的主接触器闭合后，为与其对应的充电轨相连的储能式电车充电。由此可见，在本发明实际应用中，尤其是在待充电储能式电车为多台时，只需要一个本发明提供的充电装置即可对这多台待充电储能式电车充电，无需为每一台储能式电车配备一个充电装置，大大节约了充电成本；而且解决了现有技术仅配置一个充电装置，需要这些待充电储能式电车一一配对进入充电轨道，而使得充电等待时间较长，大大影响了充电效率，进而无法满足实际运营要求的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种充电装置实施例的电路结构示意图；

图2为本发明另一种充电装置实施例的电路结构示意图；

图3为本发明一种充电装置中主接触器机械互锁逻辑图；

图4为本发明一种充电装置的控制方法实施例的流程示意图；

图5为本发明另一种充电装置的控制方法实施例的部分流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种充电装置及其控制方法，该充电装置包括外接交流电源的变压器，与该变压器相连的第一充电隔离电路，以及与该第一充电隔离电路相连的放电电路，本实施例中的第一充电隔离电路包括第一充电电路、第一开关、第一隔离输出电路以及第一充电平台，而该第一隔离输出电路包括至少两个隔离输出支路，第一充电平台包含有与隔离输出支路相同数量的充电轨，以及与该充电轨一一对应的待充电平台。其中，该至少两个隔离输出支路的输入端通过第一开关与第一充电电路的第一输出端相连，输出端则与第一充电平台中的充电轨一一对应相连，从而在该隔离输出支路的主接触器闭合后，为与其对应的充电轨相连的储能式电车充电。由此可见，在本发明实际应用中，尤其是在待充电储能式电车为多台时，只需要一个本发明提供的充电装置即可对这多台待充电储能式电车充电，无需为每一台储能式电车配备一个充电装置，大大节约了充电成本；而且解决了现有技术仅配置一个充电装置，需要这些待充电储能式电车一一配对进入充电轨道，而使得充电等待时间较长，大大影响了充电效率，进而无法满足实际运营要求的技术问题。

参照图1所示的本发明一种充电装置实施例的电路结构示意图，该充电装置可用于对储能式电车充电，则本实施例所提供的充电装置具体可以包括：变压器100、第一充电隔离电路200和放电电路300，其中：

变压器100外接交流电源，在本实施例中，该变压器100具体可以为升压变压器，用于可将外接AC380V的交流电升高至AC950V交流电。

第一充电隔离电路200与变压器100输出端相连，具体可以包括：第一充电电路210、第一开关QS11、第一隔离输出电路220以及第一充电平台230，其中，该第一隔离输出电路220可包含有至少两个隔离输出支路221(本实施例中的图1仅以包含四个隔离输出支路为例进行详细说明)以及控制器222(图1中未画出)，且每一个所述隔离输出支路221均包括依次串联的熔断器FU_r(如图1所示的熔断器FU₁～熔断器FU₄)、主接触器KM_r(如图1所示的主接触器KM₁～主接触器KM₄)和隔离开关QS_r(如图1所示的隔离开关QS₁～隔离开关QS₄)，r＝1、2、…n，n表示第一隔离输出电路220中包含的隔离输出支路221的个数，在图1所示的实施例中n＝4，需要说明的是，根据实际需要可调整隔离输出支路221的数量，也就是说n并不局限于4。

其中，至少两个隔离输出支路221的输入端连接在一起且通过第一开关QS11与所述第一充电电路210的第一输出端相连。

控制器222用于控制所有隔离输出支路221中的主接触器KM_r闭合或断开。

可选的，本实施例中的控制器222具体可以为可编程逻辑控制器或ARM微控制器等等，本发明对此不作具体限定。

所述第一充电平台230可以包含有与所述至少两个隔离输出支路221输出端一一对应相连的充电轨231(即图1所示的充电轨1～充电轨4)，以及与所述充电轨231一一对应的待充电平台232(即图1所示的待充电平台1～待充电平台4)，该待充电平台232与第一充电电路210的第二输出端相连，用于停放储能式电车，以使停放在该待充电平台232上的储能式电车与对应的充电轨接触，便于对该储能式电车进行充放电操作。

放电电路300与所述第一隔离输出电路220的输出端以及所述第一充电电路210的第二输出端相连。需要说明的是，图1所示的放电电路300仅以满足充电轨1和充电轨4的放电需求为例的结构示意图，当本发明公开的放电电路并不局限于这一种电路结构，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，具体可参照下文描述的放电电路的电路结构及工作原理，本申请在此不再一一详述。

在本实施的实际应用中，当有储能式电车进入充电装置的待充电平台后，该储能式电车将会与该待充电平台对应的充电轨接触，使得该充电轨上有电压，若此时与该充电轨对应的隔离输出支路中的主接触器断开、熔断器正常且隔离开关闭合，说明该充电装置已与储能式电车相接触，可允许对该储能式电车充电，即该储能式电车处于准备充电状态。

其中，本实施例还可以设置与第一隔离输出电路220的控制器222相连，且与各隔离输出支路221一一对应，用于指示每个隔离输出支路当前充电状态的第一状态指示灯，该第一状态指示灯具体可以为分为准备充电指示灯、正在充电指示灯和停止充电指示灯三类。

具体的，当确定某储能式电车处于准备充电状态，即该储能式电车对应的充电轨有电压、对应隔离输出支路中的主接触器断开、隔离开关闭合且熔断器正常时，点亮与该隔离输出支路对应的准备充电指示灯。

另外，在本实施例的实际应用中，当待充电的储能式电车为多台时，每台储能式电车的准备充电检测过程相同，如上段描述过程，本发明在此不再一一说明。

当确定待充电储能式电车处于准备充电状态后，启动充电操作，具体可以通过控制对应的开始充电按钮动作，或由用户根据准备充电指示灯的提示，按下与其对应的开始充电按钮，则与该待充电储能式电车对应的隔离输出电路中的主接触器将闭合，形成充电回路，完成对该储能式电车充电。

具体的，若图1所示的充电装置工作正常，第一开关闭合，当处于准备充电状态的待充电储能式电车对应的开始充电按钮动作后，将控制第一隔离输出电路中与该待充电储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器闭合，向第一充电电路发送启动信号，触发该第一充电电路开始正常工作，输出充电电流为该待充电储能式电车充电，此时，该第一充电电路还可以向第一隔离输出电路发送正在充电信号，以控制正在充电指示灯点亮，便于用户直观地得知该待充电储能式电车的当前充电状态。

之后，若检测到上述正在充电的储能式电车的当前储能量达到预设最大储能量，可控制第一充电电路停止为该储能式电车充电。

具体的，当检测到正在充电的储能式电车的当前储能量达到其预设最大储能量时，第一充电装置将自动停止充电，并向第一隔离输出电路的控制器发送停止充电信号，以使该控制器点亮停止充电指示灯，从而指示用户停止充电操作，如按下对应于与该正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路的停止按钮，或者直接控制该停止按钮动作，进而控制该隔离输出支路中的主接触器断开，完成了由该隔离输出支路形成的充电回路下储能式电车的充电。

另外，在正在充电的储能式电车的当前储能量未达到其最大储能量期间，当需要停止对该正在充电的储能式电车的充电操作时，可直接按下与其对应的停止按钮，从而由第一隔离输出电路向第一充电电路发送停止充电信号，以使该第一充电电路停止充电，并向该第一隔离输出电路的控制器发送停止充电信号，控制对应隔离输出支路中的主接触器断开，此时，还可以控制停止充电指示灯闪烁，以直观告知用户该储能式电车的当前充电状态。

其中，4编组储能式有轨列车为例，本实施例的变压器输出AC950V交流电后，经第一充电装置内十二相整流模块和2个DC/DC斩波模块处理，可输出0～900V，最大恒定电流600A的直流电，从而满足4编组储能式有轨列车120F储能装置的0～900V，充电时间≤5分钟，900V为最大充电电压，放电时间≤10分钟的需求。因此，在上述实施例中预设的最大储能量可以为900V，而且，对于储能式电车的充电控制，除了上述两种方式外，还可以基于充电时间进行控制，即对储能式电车的充电时间要不大于预设的最大充电时间(如上述5分钟)，具体控制过程与上述基于储能量的控制过程类似，本发明在此不再详述。

需要说明的是，当储能式电车的用电需求改变时，本申请只要相应调整变压器的变比以及第一充电装置内的器件参数即可，本领技术人员可基于此以及公知常识实现，本发明在此不再一一列举。

另外，对于本实施中的放电电路300的具体电路结构，以满足充电轨1和充电轨4的放电需求为例进行说明，如图1所示，该放电电路通过第一连接开关KM10和第二连接开关KM11与第一充电隔离电路相连，具体的，该第一连接开关KM10的第一端可与充电轨1输出端相连，主接触器KM₁与第一连接开关KM10电气闭锁；第二连接开关KM11的第一端可与充电轨4输出端相连，第二端连接到第一连接开关KM10的第二端上，且该第一连接开关KM10的第二端依次通过熔断器FU10、断路器QF1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6与第一充电电路210的第二输出端(即第一隔离输出电路中的多个待充电平台连接在一起的一端)相连，则主接触器KM₄与第二连接开关KM11电气闭锁，而第一连接开关KM10与第二连接开关KM11电气闭锁；另外，第一接触器KM12的一端与第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接端相连，另一端与第六电阻R6与第一充电电路210连接端相连，第二接触器KM13的一端与第三电阻R3和第四电阻R4的公共连接端相连，另一端与第六电阻R6与第一充电电路210连接端相连。

基于上述充放电结构得知，在本实施例实际应用中，根据实际需要，该放电电路能够满足充电隔离电路形成的预定的充电回路的放电需求，如上述可满足充电轨1和充电轨4形成的充电回路的放电需求，具体的，当充电轨1(或充电轨4)放电工作时，充电轨1(或充电轨4)的充电电路不能启动，但并不影响充电轨2和充电轨3所在充电电路的正常工作；反之，当充电轨1(或充电轨4)充电工作时，充电轨1(或充电轨4)放电不能启动，但充电轨2和充电轨3的充电工作并不影响充电轨1和充电轨4的放电工作。。

综上所述，本实施例提供的充电装置包含有多个隔离输出支路，可同时形成多个充电回路，用于对多台待充电储能式电车进行充电，大大节约了充电时间，满足了实际运营要求，具体充电过程如上述描述；而且，本实施例无需为每一台待充电储能式电车配置一个充电装置，大大节省了充电成本。

可选的，如图2所示的本发明另一种充电装置实施例的电路结构示意图，为了提高该充电装置充电可靠性，在上述实施例的基础上，该充电装置还可以包括一套与第一充电隔离电路相同电路结构的第二充电隔离电路400，以及联络开关500，仍以适用于4编组储能式有轨列车为例进行说明：

结合图2所示，该第二充电隔离电路400可与所述变压器100输出端相连，具体可以包括：第二充电电路410，第二开关QS21，第二隔离输出电路420以及第二充电平台430，其中：

第二充电电路410的第二输出端与第一充电电路210的第二输出端相连。

在本实施例中，当为四编组储能式有轨列车充电时，该第二充电电路410可与第一充电电路210的电路结构相同，具体可由十二相整流模块和2个DC/DC斩波模块组成，本领域技术人员可根据其组成以及本领域技术常识确定充电电路的具体电路结构，本发明在此不再详述说明。

第二隔离输出电路420通过第二开关QS21与第二充电电路410的第一输出端相连，且具有与第一隔离输出电路220相同的电路结构。

其中，该第二隔离输出电路420的组成结构可与第一隔离输出电路220相同，具体可参照上述第一隔离输出电路220结构描述，本发明在此不再赘述。当然，根据实际需要，该第二隔离输出电路420还可以

第二充电平台430分别与所述第二隔离输出电路420和所述第二充电电路410的第二输出端相连，且具有与所述第一充电平台230相同电路结构，本申请在此不再详述。

联络开关KM9分别与所述第一隔离输出电路220输入端和所述第二隔离输出电路420输入端相连，从而使本实施例中的第一充电隔离电路200与第二充电隔离电路400互为冗余，在实际应用中，主要是第一充电电路210与第二充电电路410通过该联络开关KM9实现冗余控制，保证了该充电装置工作可靠性。

具体的，在正常情况下，联络开关KM9断开，第一开关QS11闭合，而第二开关QS21可闭合或断开均可，此时，第一充电电路和第一充电隔离电路工作，具体工作过程可参照上述实施例的描述，本申请在此不再详述。

而当图2所示的电路结构中的一个充电电路故障时，以第一充电电路故障为例进行详细说明，此时，控制第一开关QS11断开，第二开关QS21闭合，联络开关KM9闭合后，第一隔离输出电路中的控制器将向第二隔离输出电路的控制器发送启动信号，此后，该第二隔离输出电路的控制器将向第二充电电路发送启动信号，从而使该第二充电电路启动运行，替代故障的第一充电电路向储能式电车输送充电电流，具体的，可通过联络开关KM9为第一隔离输出电路供电，从而通过相应的隔离输出支路为储能式电车充电，同时，可向第二隔离输出电路的控制器发送正在充电信号，之后，由该第二隔离输出电路的控制器将该正在充电信号转发至第一隔离输出电路的控制器，从而控制与该第一隔离输出电路中与储能式电车相连的隔离输出支路对应的正在充电指示灯点亮，以告知用户该储能式电车的当前状态。

同理，当第二充电电路故障时，可控制第二开关QS21断开，第一开关QS11闭合且联络开关KM9闭合，具体充电过程与第一充电电路故障时的具体充电过程类似，本申请在此不再赘述。

其中，在本实施例上述具体充电过程中，第一隔离输出电路中的各主接触器之间可设置互锁功能，且第二隔离输出电路中各主接触器之间也可设置互锁，如图3所示的主接触器机械互锁逻辑图，若KST1～KST4是一一对应于第一隔离输出电路中的隔离输出支路的充电启动按钮，则其通过图3中的K1～K4实现充电轨1～充电轨4充电的互锁；在控制联络开关KM9闭合后，通过K10、K5～K8与K1～K4实现了充电轨1～充电轨8充电互锁。这样，在实际应用中，当待充电的储能式电车为多辆时，若按下一个充电启动按钮KST1～KST4，将由对应的充电轨(即充电轨1～充电轨4中的任一个)对一辆待充电储能式电车充电，若闭合联络开关KM9后，将由对应的充电轨(即充电轨1～充电轨8中的任一个)对其中的一台待充电储能式电车充电，此时，由于这些待充电的储能式电车分别停放在不同的充电轨道上，无需再对其调度，只需要改变充电启动按钮，解决了现有技术中，所有待充电的储能式电车必须排队等候进入充电轨道一一充电，而增加了车辆调度的工作量以及车辆进出库的时间的技术问题。

可选的，在本实施例中，第一隔离输出电路和第二隔离输出电路中的控制器均可采用工业自动化控制PLC或采用ARM微控制器实现，但并不局限于此。而且，当第一充电电路和第二充电电路处于冗余模式(即一个充电电路控制多个隔离输出电路的情况)时，可通过RS485或以太网进行通讯，第一隔离输出电路和第二隔离输出电路中的控制器都可获取所有充电轨(在本实施例中为充电轨1～充电轨8)控制的外部信号，在正常情况下即第一充电电路和第二充电电路都能够正常工作时，每个隔离输出电路中的控制器可筛选相应4个充电轨充电控制的外部信号，根据充电需要对这4个充电轨进行充电控制；而当切换到冗余模式时，工作的隔离输出电路将8个充电轨充电控制的外部信号集中控制，根据充电需要对这8个充电轨进行充电控制。

另外，当本实施例的充电装置处于冗余模式下时，仍以第一充电电路故障为例进行停止充电过程的详细说明，此时，根据图1对应实施例中停止充电过程记载可知，当按下与正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路(此时，该隔离输出支路为第一隔离输出电路中的一支路)的停止充电按钮时，将由第一隔离输出电路的控制器通过第二隔离输出电路控制器向第二充电电路发送停止充电信号，从而控制该第二充电电路停止工作，并由该第二控制电路的控制器通过第二隔离输出电路向第一隔离输出电路停止充电信号，以使该第一隔离输出电路控制器控制对应充电的储能式电车的隔离输出支路中的主接触器断开。

综上所述，本实施例通过采用互为冗余的两套充电隔离电路，即采用两套充电电路和两套隔离输出电路，在正常情况下，可利用一套充电隔离电路为储能电车充电即可，而当该套充电隔离电路中的充电电路故障时，此时可将启动另一套充电隔离电路，由这套充电隔离电路中的充电电路为故障的那套充电隔离电路中的隔离输出电路供电，从而保证了对储能式电车充电的可靠性，而且，这两套充电隔离电路可形成多个充电回路，与现有技术仅有一个充电回路的充电装置相比，本实施例通过分时充放电的方式对该充电装置进行控制，大大提高了多个待充电储能式电车的充电效率。

参照图4所示本发明一种充电装置控制方法实施例的流程示意图，该方法可应用于储能式电车，且该充电装置的具体组成结构可参照上述装置实施例的描述，本实施例在此不再复述，则本实施例所提供的控制方法的具体步骤可包括：

步骤S410：当检测到有储能式电车与所述充电装置接触后，控制充电装置内与该储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器闭合。

在实际应用中，当储能式电车到达某一个待充电平台后，其内部的储能装置将与对应于该待充电平台的充电轨接触，从而使得该储能式电车进入准备充电状态。

可选的，为了提醒用户，可通过相应的状态指示灯输出准备充电提醒信号，如若将准备充电指示灯设为黄灯，当储能式电车的储能装置与某一个充电轨接触后，与该充电轨对应的黄灯点亮，此时，用户可按下与该充电轨对应的充电启动按钮(如图中的KST1～KST4中对应于该充电轨的一个)，从而使得与该充电启动按钮对应的隔离输出支路中的主接触器闭合，形成为该储能式电车充电的充电回路。

步骤S420：向该充电装置的第一充电电路发送启动信号，以控制该第一充电电路通过该隔离输出支路为储能式电车充电。

当与储能式电车对应的充电启动按钮被按下，使得与该充电按钮对应的隔离输出支路的主接触器闭合后，该隔离输出支路所在隔离输出电路即第一隔离输出电路的控制器将向第一充电电路发送启动信号，以触发该第一充电电路工作，输出充电电流，从而通过上述形成的充电回路为该储能式电车充电。

其中，当第一充电电路输出充电电流的同时也可以向第一隔离输出电路的控制发送正在充电信号，以触发与该控制器相连的正在充电指示灯点亮，告知用户该储能式电车的当前状态。具体的，为了区别上述准备充电指示灯，该正在充电指示灯可选用红灯，但并不局限于此。

可选的，在本实施例的基础上，第一隔离输出电路中的各主接触器之间可设置机械互锁，因而，当与该第一充电平台中通过充电轨连接有多个待充电储能式电车时，第一充电电路在同一时间仅能对一台待充电储能式电车进行充电。

步骤S430：当检测到对应于储能式电车的停止充电信号时，控制与该储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

本实施例实际应用中，对于正在充电的储能式电车，若无变故，通常都会在其储能量达到最大储能量后才会停止充电，此时，第一充电电路将会自动停止充电，即停止输出充电电流，并向第一隔离数输出电路控制器发出停止充电信号，从而点亮对应的停止充电指示灯，提醒用户按下对应的停止充电按钮，控制对应的隔离输出支路中的主接触器断开，为下次充电做准备。

当然，在充电过程中，若有突发情况发生，如需要紧急调用该储能式电车或用户要求该储能式电车的储能量达到其最大储能量的80％即可停止充电等等，此时，并不要求将该储能式电车充电值其最大储能量(如上述900V)，当满足上述突发情况要求时，用户可按下停止充电按钮，由第一隔离输出电路向第一充电电路发送停止充电信号，则该第一充电电路控制器(如MCU)接收到该停止充电信号将停止输出充电电流。与此同时，该第一充电电路控制器可向第一隔离输出电路发送停止充电信号，使得该第一隔离输出电路中与上述正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开，并触发停止充电指示灯点亮，从而彻底停止对相应充电轨相连的储能式电车的充电。

其中，为了区别上述准备充电指示灯和正在充电指示灯，该停止充电指示灯具体可以选用绿灯，但并不局限于此。

基于上述分析可知，本发明实施例提出的是针对上述图1所示的充电装置的控制方法，由于该充电装置可形成多个充电回路，因而，本实施例提出的控制方法实际是一种多回路时分充放电控制方法，当有多台待充电储能式电车时，可直接将其分别与该充电装置中的各充电轨一一对应相连，之后，控制与这些待充电储能式电车相连的充电轨所连接的隔离输出支路的主接触器闭合，并向第一充电电路发送启动信号，从而使该第一充电电路向这些隔离输出支路输送充电电流，实现了对多个待充电储能式电车的快速充电，大大提高了充电效率。

作为本发明另一个实施例，主要适用于上述图2所示的充电装置的控制，本实施例所提供的控制方法在上述方法实施例的基础上，如图5所示，该控制方法还可以包括以下步骤：

步骤S440：实时检测第一充电电路的状态信息。

其中，该第一充电电路即为上述方法实施例中用于充电工作的充电电路。而检测得到的状态信息具体可以包括该第一充电电路中各组成器件的工作状态信息以及该第一充电电路的输入/输出信息(如电压、电流、功率等等)等，当然，还可以包括其他用于确定第一充电电路是否故障的检测信息，本发明在此不再一一列举。

另外，需要说明的是，该步骤S440与上述实施例的步骤S410～步骤S430之间并不存在顺序关系，也就是说，本实施例并不要求该步骤S440一定在步骤S430之后执行，其可以在步骤S410～步骤S430之间的任意时间执行，本发明对此不作限定。

步骤S450：当该状态信息指示第一充电电路故障时，控制该充电装置中的联络开关闭合，第一开关断开且第二开关闭合。

结合上述装置实施例对应部分的描述可知，本实施例所适用的充电装置中的第一充电电路和第二充电电路之间可互为备份，因而，当确定某一个充电电路故障后，可控制另一个充电电路工作，从而为两个隔离输出电路供电，保证对储能式电车可靠充电。因此，本实施例还可以实时检测第二充电电路的状态信息，当其指示该第二充电电路故障时，控制联络开关闭合，第二开关闭合且第一开关断开。

步骤S460：通过充电装置的第二隔离输出电路向第二充电电路发送启动信号，以控制第二充电电路通过联络开关为储能式电车充电。

根据上述分析可知的，当第一充电平台连接有多台待充电储能式电车时，第一隔离输出电路中的各主接触器之间可设置机械互锁，具体详见上述方法实施例对应部分的描述；同理，当第二充电平台连接有多台待充电储能式电车时，第二隔离输出电路的各主接触器之间也可设置机械互锁，以使第二充电电路在同一时间仅能对一台待充电储能式电车充电。

其中，该充电装置中各主接触器之间的机械互锁逻辑电路及其具体控制过程可参照上述图3，以及上述装置实施例对应部分的描述，本发明在此不再赘述。

综上所述，在本实施例实际应用中，充电装置中的充电电路需要触发才会启动，从而输出充电电流，因而，当检测到第一充电电路故障，控制第一隔离输出电路与第二充电电路连通后，该第一隔离输出电路将通过第二隔离输出电路向第二充电电路的控制器发送启动信号，以启动该第二充电电路，并将输出的充电电流通过联络开关输送至第一隔离输出电路，从而为与该第一隔离输出电路相连的储能式电车充电，保证了该充电装置对储能式电车充电的可靠性。

另外，需要说明的是，关于上述各实施例中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作或电路与另一个操作或电路区分开来，而不一定要求或者暗示这些电路或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种充电装置，应用于储能式电车，其特征在于，所述装置包括：变压器、第一充电隔离电路和放电电路，其中：

所述变压器外接交流电源；

所述第一充电隔离电路与所述变压器输出端相连，包括：第一充电电路、第一开关、第一隔离输出电路以及第一充电平台，所述第一隔离输出电路包含有控制器以及至少两个隔离输出支路，且每一个所述隔离输出支路均包括依次串联的熔断器、主接触器和隔离开关，其中：

所述至少两个隔离输出支路的输入端连接在一起并通过所述第一开关与所述第一充电电路的第一输出端相连；

所述控制器用于控制所有隔离输出支路中的主接触器闭合或断开；

所述第一充电平台包含有与所述至少两个隔离输出支路输出端一一对应相连的充电轨，以及与所述充电轨一一对应的待充电平台，所述待充电平台与所述第一充电电路的第二输出端相连，用于停放储能式电车，以使所述储能式电车与对应的充电轨接触；

所述放电电路与所述第一隔离输出电路的输出端以及所述第一充电电路的第二输出端相连；

其中，所述控制器具体为可编程逻辑控制器或ARM微控制器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二充电隔离电路和联络开关，其中：

所述第二充电隔离电路与所述变压器输出端相连，包括：第二充电电路、第二开关、第二隔离输出电路和第二充电平台，其中：

所述第二充电电路的第二输出端与所述第一充电电路的第二输出端相连；

所述第二隔离输出电路通过所述第二开关与所述第二充电电路的第一输出端相连，且具有与所述第一隔离输出电路相同的电路结构；

所述第二充电平台分别与所述第二隔离输出电路和所述第二充电电路的第二输出端相连，且具有与所述第一充电平台相同的电路结构；

所述联络开关分别与所述第一隔离输出电路的输入端和所述第二隔离输出电路的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一状态指示电路和第二状态指示电路，其中：

所述第一状态指示电路与所述第一隔离输出电路的控制器相连，用于指示每个隔离输出支路当前充电状态；

所述第二状态指示电路与所述第二隔离输出电路的控制器相连，用于指示每个隔离输出支路当前充电状态。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一检测电路和第二检测电路，其中：

所述第一检测电路分别与所述第一充电平台和所述第二充电平台中的每个充电轨相连，用于检测所述充电轨的当前电压；

所述第二检测电路用于检测所述第一充电电路和第二充电电路的当前故障信息。

5.一种充电装置的控制方法，应用于储能式电车，其特征在于，所述充电装置具体为权利要求1所述的充电装置，所述方法包括：

当检测到有储能式电车与所述充电装置接触后，控制所述充电装置内与所述储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器闭合；

向所述充电装置的第一充电电路发送启动信号，以控制所述第一充电电路通过所述隔离输出支路为所述储能式电车充电；

当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述充电装置具体为权利要求2所述的充电装置时，所述方法还包括：

实时检测所述第一充电电路的状态信息；

当所述状态信息指示所述第一充电电路故障时，控制所述充电装置中的联络开关闭合，第一开关断开且第二开关闭合；

通过所述充电装置的第二隔离输出电路向第二充电电路发送启动信号，以控制所述第二充电电路通过所述联络开关为所述储能式电车充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述充电装置的第一充电隔离电路与至少两台待充电储能式电车相连时，控制所述第一充电隔离电路中的至少两个隔离输出支路中的主接触器互锁；

当所述充电装置的第二充电隔离电路与至少两台待充电储能式电车相连时，控制所述第二充电隔离电路中的至少两个隔离输出支路中的主接触器互锁。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开包括：

当检测到正在充电的储能式电车的当前储能量达到预设最大储能量时，控制所述第一充电电路停止充电，并向与所述第一充电电路相连的第一隔离输出电路发送停止充电信号；

当确定所述第一隔离输出电路接收到所述停止充电信号时，点亮停止充电指示灯，以指示用户按下对应于与所述正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路的停止按钮；

当检测到所述停止按钮被按下后，控制与所述正在充电的储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当检测到对应于所述储能式电车的停止充电信号时，控制与所述储能电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开包括：

在对所述储能式电车充电过程中检测到停止充电按钮动作时，通过所述第一隔离输出电路向所述第一充电电路发送停止充电信号，控制所述第一充电电路停止输出充电电流；

当所述第一充电电路停止输出充电电流时，控制所述第一隔离输出电路中与所述储能式电车对应的隔离输出支路中的主接触器断开。