CN105720660A - 一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其能够同时给多台电动汽车充电，而且能够实时动态地分配这多台电动汽车的充电功率，提高充电桩的使用效率。其包括n个AC?DC电源模块、m个充电枪、微处理器、m×n个接触器，其中n、m为大于等于2的整数；每个AC?DC电源模块通过m个接触器连接到微处理器，充电枪与电动汽车连接后通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC?DC电源模块为电动汽车充电。还提供了使用方法。

Description

一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统及其方法
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车和电力电子的技术领域，具体地涉及一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，以及该系统的使用方法。
背景技术
随着技术进步和科技发展，以及环境污染日益严重，由于新能源汽车的节能环保，越来越被大众接受。电动汽车的充电问题也越来越受到人们的重视。在中国的许多地方都兴建了很多充电桩来为电动汽车进行充电，这对电动汽车的推广起到了很好的作用。
电动汽车充电使用的直流充电桩俗称“快充”，业界目前的直流充电桩，以自带充电枪的数量分类，可分为单枪和多枪(双枪为主)直流充电桩。
但是，以现有的双枪直流充电桩为例，虽然名义上是双枪，但主要分为以下两种情况：
其一，充电桩是一套单枪充电系统，配备两个枪头，一台车充电时，另一台车即使接上另一个枪头也无法充电，只有等前车充满拔枪后才能充；
其二，充电桩是两套独立的单枪充电系统，安装在机柜内，造价较高，控制单元、监控单元、计费单元等都需要翻倍。
例如一台60kw的直流双枪充电桩，在上述情况一中，只是一个60kw的直流充电桩，只是在物理位置上多留了一个枪头，没有提高其使用率；在上述情况二中，只是相当于2个30kw的直流充电桩，造价较高，且每个枪头最大输出功率只能达到30kw，在一个枪头闲置，另一个枪头接入的电动车需要更大功率(如60kw)充电时，则表现的无能为力，没有起到“快充”的作用。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其能够同时给多台电动汽车充电，而且能够实时动态地分配这多台电动汽车的充电功率，提高充电桩的使用效率。
本发明的技术解决方案是：这种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其包括n个AC-DC电源模块、m个充电枪、微处理器、m×n个接触器，其中n、m为大于等于2的整数；每个AC-DC电源模块通过m个接触器连接到微处理器，充电枪与电动汽车连接后通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC-DC电源模块为电动汽车充电。
本发明通过充电枪与电动汽车连接后，通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC-DC电源模块为电动汽车充电，因此能够同时给多台电动汽车充电，而且能够实时动态地分配这多台电动汽车的充电功率，提高充电桩的使用效率。
还提供了这种电动汽车的多枪头直流充电桩系统的使用方法，其包括以下步骤：
(1)开始；
(2)默认各个充电枪的充电分配功率；
(3)判断充电枪A是否连接电动汽车A或充电枪B是否连接电动汽车B，是则执行步骤(4)，否则执行步骤(3)；
(4)根据电动汽车的充电参数判断当前充电分配功率是否最大化，是则执行步骤(5)，否则执行步骤(6)，该充电参数包括电池容量、剩余电量、最大充电功率；
(5)根据电动汽车A、B的需求，接入剩余的电源模块或重新设置充电分配功率；
(6)设置电压、电流；
(7)结束。
附图说明
图1是根据本发明的电动汽车的多枪头直流充电桩系统的一个优选实施例的电路方框图。
图2是图1的例子的详细电路示意图。
图3是根据本发明的电动汽车的多枪头直流充电桩系统的使用方法的流程图。
具体实施方式
如图1、2所示，这种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其包括n个(图2中n为4)AC-DC电源模块(图1中的15kw模块，图2中的模块1-4)、m个(图2中m为2)充电枪(图1中的A枪、B枪)、微处理器(即图1中的板载嵌入式系统)、m×n个接触器(图1、2中的开关KM1-KM8)，其中n、m为大于等于2的整数；每个AC-DC电源模块通过m个接触器连接到微处理器，充电枪与电动汽车(图1中的A车、B车)连接后通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC-DC电源模块为电动汽车充电。
本发明通过充电枪与电动汽车连接后，通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC-DC电源模块为电动汽车充电，因此能够同时给多台电动汽车充电，而且能够实时动态地分配这多台电动汽车的充电功率，提高充电桩的使用效率。
优选地，所述接触器包括n组，每组有m个接触器，当微处理器需要通过第i个AC-DC电源模块为第j个充电枪连接的电动汽车充电时，微处理器控制第i组的第j个接触器的常开触点导通，其中1≤i≤n，1≤j≤m。
优选地，n＝4，m＝2，每个AC-DC电源模块的输出功率是15kw。当然，每个电源模块的输出功率也可以是其它值，例如10kw、20kw等。
优选地，所述接触器是带反馈信号的接触器。这样能够实时监测接触器处的电压电流。
优选地，所述微处理器通过CAN通信协议从电动汽车获取充电参数，该充电参数包括电池容量、剩余电量、最大充电功率。当然，还可以包括其它类型的参数。
优选地，该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括通信模块、后台处理器，所述微处理器通过通信模块将充电参数传送给后台处理器，后台处理器将充电功率分配数据通过通信模块发送到微处理器。
优选地，该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括电流采样电路，其连接在所述接触器和充电枪之间，实时采样充电电流数据。
优选地，该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括设在所述接触器和充电枪之间的熔断器、绝缘检测电路、泄放电路。
如图3所示，还提供了这种电动汽车的多枪头直流充电桩系统的使用方法，其包括以下步骤：
(1)开始；
(2)默认各个充电枪的充电分配功率；
(3)判断充电枪A是否连接电动汽车A或充电枪B是否连接电动汽车B，是则执行步骤(4)，否则执行步骤(3)；
(4)根据电动汽车的充电参数判断当前充电分配功率是否最大化，是则执行步骤(5)，否则执行步骤(6)，该充电参数包括电池容量、剩余电量、最大充电功率；
(5)根据电动汽车A、B的需求，接入剩余的电源模块或重新设置充电分配功率；
(6)设置电压、电流；
(7)结束。
优选地，所述步骤(3)中通过CAN通信协议从电动汽车获取连接状态信号。
本发明的有益效果为：
(1)真正做到双口实时充电；
(2)根据每辆电动车的实时电能状态，车主的充电需求等智能分配功率。
(3)充电桩若能满足有线或无线传输数据，还可通过网络平台部署的充电策略，结合上述场景，实现更加智能的功率分配。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：其包括n个AC-DC电源模块、m个充电枪、微处理器、m×n个接触器，其中n、m为大于等于2的整数；每个AC-DC电源模块通过m个接触器连接到微处理器，充电枪与电动汽车连接后通过微处理器获得电动汽车的充电参数，微处理器通过控制相应接触器的常开触点导通来通过与该接触器连接的AC-DC电源模块为电动汽车充电。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：所述接触器包括n组，每组有m个接触器，当微处理器需要通过第i个AC-DC电源模块为第j个充电枪连接的电动汽车充电时，微处理器控制第i组的第j个接触器的常开触点导通，其中1≤i≤n，1≤j≤m。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：n＝4，m＝2，每个AC-DC电源模块的输出功率是15kw。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：所述接触器是带反馈信号的接触器。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：所述微处理器通过CAN通信协议从电动汽车获取充电参数，该充电参数包括电池容量、剩余电量、最大充电功率。
6.根据权利要求5所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括通信模块、后台处理器，所述微处理器通过通信模块将充电参数传送给后台处理器，后台处理器将充电功率分配数据通过通信模块发送到微处理器。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括电流采样电路，其连接在所述接触器和充电枪之间，实时采样充电电流数据。
8.根据权利要求1所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统，其特征在于：该电动汽车的多枪头直流充电桩系统还包括设在所述接触器和充电枪之间的熔断器、绝缘检测电路、泄放电路。
9.一种根据权利要求3所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统的使用方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)开始；
(2)默认各个充电枪的充电分配功率；
(3)判断充电枪A是否连接电动汽车A或充电枪B是否连接电动汽车B，是则执行步骤(4)，否则执行步骤(3)；
(4)根据电动汽车的充电参数判断当前充电分配功率是否最大化，是则执行步骤(5)，否则执行步骤(6)，该充电参数包括电池容量、剩余电量、最大充电功率；
(5)根据电动汽车A、B的需求，接入剩余的电源模块或重新设置充电分配功率；
(6)设置电压、电流；
(7)结束。
10.根据权利要求9所述的电动汽车的多枪头直流充电桩系统的使用方法，其特征在于：所述步骤(3)中通过CAN通信协议从电动汽车获取连接状态信号。
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