CN106427638A - 一种智能功率分配快速充电机及其控制方法 - Google Patents

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charging rifle
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Abstract

本发明涉及领域，具体涉及一种智能功率分配直流充电机，包括至少两个直流充电枪，用于为电动汽车充电；每一直流充电枪至少配置有两个整流功率模块，每一所述整流功率模块均用于耦接外部电源并输出直流电流；每一直流充电枪配置一采样单元，用于在直流充电枪工作时，采集对应的电动汽车的电源的电荷状态量；控制单元，当任一直流充电枪的电荷状态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪的整流功率模块接入其余处于工作状态的直流充电枪。具有多种充电模式：单枪满功率充电模式、多枪同时充电模式、智能功率分配充电模式；控制单元能够根据不同的车辆蓄电池SOC值控制整流模块输出接触器的动作，在不影响当前通道继续充电的情况下。

Description

一种智能功率分配快速充电机及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车及动力蓄电池充电技术领域，具体涉及一种智能功率分配快速充电机。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载动力蓄电池储能作为电源，为电机提供驱动车轮行驶能量，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。快速充电机是一种能短时输出大容量进行快速充电的设备，对电动汽车充电补给供电具有重要的作用。不论动力电池技术怎么提高功率密度，都离不开使用直流充电设施，它可以在缩短充电时间的同时，提高续驶里程，因而，采用非车载大功率快速充电机对电动车充电，是充电站建设选择的常见方式。
现在的电动汽车快速充电机一般采用多个小功率模块单元并联组合，形成所需容量的充电机，多采用一机一充的方式，目前也出现了一机多充，但都是采用单枪独立充电方式或者多枪同时充电方式，不能够实现智能功率分配充电方式。
在充电过程中，快速充电机通过直流充电枪实现充电电能的输出，直流充电枪将电动车的充电参数反馈给控制单元，控制单元根据不同BMS功率需求来控制功率模块的输出功率。由于现有充电机多采用功率密度高、功率因数高、效率高的小功率模块并列组合形成大容量充电机，以满足大功率的充电需求。但动力蓄电池的充电过程是一个动态的过程，需要在最大充电容量下较大充电功率范围的自动调节，以满足蓄电池组的充电性能。如在车辆蓄电池SOC值较高的情况下，电动车充电参数所要求的输出功率较小。现有的大功率模块化充电机不具备模块分组间的功率自动分配，经常是当需要小容量充电时，本组模块多余的功率不能分配给其他充电枪，直接造成本组充电模块单元较大的功率冗余阁置，不能转移给其它充电枪缩短其他充电枪的充电时间，且会造成电能浪费等。此外，在这种所需电流较低的动态情况下，功率模块组每个功率模块上的需求电流很小，所有功率模块长时间工作在小电流状态下，会造成功率模块效率低，损耗大，降低功率模块的使用寿命，从而降低充电机效率，增加成本等。因而需要增加智能功率分配功能来解决大功率充电机充电能力的高效利用，同时延长设备的寿命，提高被充电电动汽车的充电效率。
发明内容
本发明的第一目的在于，提供一种智能功率分配快速充电机，解决上述在多模块组合、一机多充下直流快速充电机或充电堆的功率，模块及充电枪单元之间功率不能自动调节分配，造成如电动汽车蓄电池SOC值较高情况下，本单元模块的功率不能将多余的功率分配给其他充电枪，造成资源浪费、多枪同时充电时充电机功率不能最大利用、充电时间长、效率低等问题；
本发明的第二目的在于，提供一种快速充电机控制方法，解决上述在多模块组合、一机多充下直流快速充电机或充电堆的功率，模块及充电枪单元之间功率不能自动调节分配，造成如电动汽车蓄电池SOC值较高情况下，本单元模块的功率不能将多余的功率分配给其他充电枪，造成资源浪费、多枪同时充电时充电机功率不能最大利用、充电时间长、效率低等问题；
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种智能功率分配直流充电机快速充电机，包括
至少两个直流充电枪，用于为电动汽车充电；
每一直流充电枪至少配置有两个整流功率模块，每一所述整流功率模块
均用于耦接外部电源并输出直流电源；
每一直流充电枪配置一采样单元，用于在所述直流充电枪工作时，采集
对应的所述电动汽车的电源的电荷状态量；
控制单元，当任一所述直流充电枪的所述采样单元的采集的所述电荷状
态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪的所述整流功率模
块接入其余处于工作状态的所述直流充电枪。
进一步地，每一所述整流功率模块设置有用于输出所述直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪设置有用于接收直流电源的供电输入端；每一所述直流充电枪的供电输入端分别耦接有一默认配置节点，且每一直流充电枪的供电输入端与该直流充电枪对应的至少两个整流功率模块的供电输出端耦接于同一所述默认配置节点，每一供电输出端与默认配置节点之间设置有第一转换开关，所述第一转换开关受控于控制单元动作。
进一步地，每一所述整流功率模块设置有用于输出所述直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪设置有用于接收所述直流电源的供电输入端；每一所述供电输入端均耦接于一公共母线，每一所述供电输出端与所述公共母线之间耦接有第二转换开关；每一供电输入端与所述公共母线之间耦接有第三转换开关，每一所述第二转换开关、每一所述第三转换开关均受控于控制单元。
进一步地，当仅一所述直流充电枪处于工作状态时，所述控制单元将所有所述整流功率模块接于该直流充电枪。
进一步地，还包括充电主机和充电辅机，所述充电主机和所述充电辅机分别包括有若干所述直流充电枪。
进一步地，所述充电主机中的每一所述直流充电枪配置有至少三个所述整流功率模块。
进一步地，所述充电主机和所述充电辅机分别包括有两个所述直流充电枪；所述充电主机中的两个所述直流充电枪之间、以及所述充电辅机中的两个所述直流充电枪之间分别设置有一计量单元，所述计量单元用于采集所述直流充电枪在工作时的输出电量。
进一步地，所述计量单元包括分流器、分压器以及直流电表，所述分流器用于采集所述直流充电枪在工作时的输出电流；所述分压器用于采集所述直流充电枪在工作时的输出端电压，所述直流电表分别耦接所述分流器和所述分压器以计算获得直流充电枪在工作时的输出电量。
进一步地，还包括指示单元，所述指示单元包括有若干指示灯以及蜂鸣器，所述指示单元受控于所述控制单元工作。
进一步地，所述控制单元还包括网络通讯接口，所述网络通讯接口用于连接后台控制系统。
进一步地，每一直流充电枪均设置有温度传感器，所述温度传感器采集所述直流充电枪的工作温度并输出至所述控制单元。
为了实现本发明的第二目的，提供一种快速充电机控制方法，提供如上述的一种智能功率分配快速充电机，
步骤1，为所述智能功率分配快速充电机中的所述直流充电枪设置序列；
步骤2，实时检测每一所述直流充电枪工作时，对应的所述电动汽车的电源的电荷状态量；
步骤3，当任一所述直流充电枪的所述采样单元的采集的所述电荷状态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪的所述整流功率模块接入处于工作状态的下一序列的所述直流充电枪。
进一步的，步骤3中，还包括当任一所述直流充电枪停止工作时，将该直流充电枪的所有整流功率模块接入处于工作状态的下一序列的所述直流充电枪。
进一步的，步骤3中，还包括当第一序列的所述直流充电枪的电荷状态量大于第一预设值时，将所述快速充电机的所有所述整流功率模块接入该第一序列的所述直流充电枪。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明使多模块组合、一机多充下直流快速充电机或充电堆的各充电枪之间的功率分配自动调节变成了可能，大大提高了充电单元的工作效率、功率分配的合理性及充电机与被充电动力蓄电池组如电动机的充电容量的自适应性。如通过对工作状态下电动汽车蓄电池的电荷状态量进行检测，当电荷状态量高于预设值时，将多余的整流功率模块接入其他的直流充电枪中，以保证在不同充电枪接入的动力蓄电池组、对充电容量不同需求的功率输出，从而既提高功率模块利用率，减小功率冗余，缩短被充电蓄电池组的充电时长，提高被充电电动汽车的充电效率；解决大功率充电机对不同充电容量需求下充电能力的高效利用，同时延长设备的寿命，提高了充电系统整体工作效率。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明的实施例1的控制电路结构图；
图3为本发明监控系统架构图；
图4为本发明流程控制图第一部分图示；
图5为本发明流程控制图第二部分图示；
图6为本发明流程控制图第三部分图示。
附图标记：22、监控系统；23、充电主机；24、塑壳断路器；25、交流接触器；26、交流输入母排；27、整流功率模块；28、直流接触器；29、直流输出母排；30、直流输出接触器(主机)；31、计量单元(主机)；32、直流充电枪(主机)；33、主机控制单元；34、充电辅机；35、直流输出接触器(辅机)；36、计量单元(辅机)；37、直流充电枪(辅机)；38、辅机控制单元。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1，一种智能功率分配快速充电机，由多个整流功率模块、控制单元、转换开关、直流公共母线、通信单元、计量单元组成的直流快速充电机，用于为电动汽车充电；包括充电主机23和充电辅机34，所述充电主机23和充电辅机34分别包括有若干直流充电枪32/37。所述直流充电主机23包括主机控制单元33、人机界面(HMI)、读卡器、打印机、指示灯、直流充电枪32/37A、直流充电枪32/37B、烟雾传感器模块、GPRS模块、直流电表、整流功率模块27、绝缘监测、器接触器，接触器通过铜排、电缆和直流充电辅机34连接；所述直流充电辅机34包括辅机控制单元38、接触器、指示灯、直流充电枪32/37C、直流充电枪32/37D、烟雾传感器模块和直流电表。
每一直流充电枪配置一通信单元，用于在所述直流充电枪工作时，对接相应的所述电动汽车的电源的电荷状态量BMS信息，BMS信息包括电压、电流、电荷状态量等信息；
主机控制单元33和辅机控制单元38各包含3路RS232串口、2路RS485串口和4路CAN总线；其中，主机控制单元33第一路RS232负责快速充电机与人机界面之间的通信，第二路RS232负责快速充电机与读卡器之间的通信，第三路RS232负责快速充电机与打印机之间的数据传输，第一路RS485负责直流充电主机23与GPRS之间的通信，第二路RS485负责直流充电主机23与直流电表之间的通信，第一路CAN总线负责直流充电主机23与直流充电辅机34之间的通信，第二路CAN总线负责快速充电机与整流功率模块27、绝缘监测器之间的通信，第三、四路CAN总线负责直流充电主机23与车辆BMS之间的通信；辅机控制单元38第二路RS485负责直流充电辅机34与直流电表之间的通信，第一路CAN总线负责直流充电辅机34与直流充电主机23之间的通信，第二路CAN总线负责直流充电辅机34与后台监控系统22之间的通信，第三、四路CAN总线负责直流充电辅机34与车辆BMS之间的通信，其余RS232和RS485串口为备用接口。用于为电动汽车充电；主机辅机装有烟雾传感器模块、状态指示灯、一个计量单元31/36；烟雾传感器检测到当前环境中存在烟雾时，传感器的电导率随空气中烟雾浓度的增加而增大；烟雾传感器模块将电导率的变化转换为与烟雾浓度相对应的数字信号传递给主机控制单元33，控制快速充电机停止运行。所述快速充电机的主机控制单元33根据车辆BMS实时信息，采用高SOC值(电荷状态量)小电流充电或者低SOC值(电荷状态量)大电流充电的控制原则，合理分配整流模块的工作数量，通过控制直流接触器28的触点切换到相应的直流母排上；在空闲的时间段采用大功率大电流的快充方式，如果该充电阶段下有其他充电请求，主机控制单元33根据当前充电的BMS充电情况，判断是否进入涓流充电状态，在不影响当前通道继续充电的情况下，可以自动将多出功率分配至充电序列内的下一通道。
参照图2所示，充电主机23中的每一直流充电枪32/37配置有三个整流功率模块27。每一直流充电枪32/37配置有两个整流功率模块27，每一所述整流功率模块27均用于耦接外部电源并输出直流电源；每一直流充电枪32/37配置一采样单元，用于在直流充电枪32/37工作时，采集对应的电动汽车的电源的电荷状态量；
控制单元，当任一直流充电枪32/37的电荷状态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪32/37的整流功率模块27接入其余处于工作状态的直流充电枪32/37。
每一所述整流功率模块27设置有用于输出直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪32/37设置有用于接收直流电源的供电输入端；每一直流充电枪32/37的供电输入端分别耦接有一默认配置节点，且每一直流充电枪32/37的供电输入端与该直流充电枪32/37对应的至少两个整流功率模块27的供电输出端耦接于同一默认配置节点，每一供电输出端与默认配置节点之间设置有第一转换开关，所述第一转换开关受控于控制单元动作。
每一所述整流功率模块27设置有用于输出直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪32/37设置有用于接收直流电源的供电输入端；每一供电输入端均耦接于一公共母线，每一供电输出端与所述公共母线之间耦接有第二转换开关；每一供电输入端与所述公共母线之间耦接有第三转换开关，每一第二转换开关、每一第三转换开关均受控于控制单元。
作为优选的，对控制单元控制整流功率模块27进行切换的工作原理进行详述，参照图2，所述的电动汽车智能功率分配快速充电机包括直流充电主机23和辅机；所述直流充电主机23主要包括塑壳断路器24、交流接触器25、交流输入母排26、整流功率模块27、直流接触器28、直流输出母排29、直流输出接触器30/35、计量单元31/36、直流充电枪32/37、主机控制单元33；所述直流充电辅机34包括直流输出接触器30/35、计量单元31/36、直流充电枪32/37和辅机控制单元38。电网的三相电经过塑壳断路器24和交流接触器25连接到交流输入母排26，交流输入母排26给整流功率模块27提供交流电源，整流功率模块27通过直流接触器28将直流电汇到直流输出母排29，直流输出母排29中不同的三条电缆通过直流输出接触器30/35分别连接不同的直流充电枪32/37；直流充电辅机34通过动力电缆和通信线连接到直流充电主机23。
的整流功率模块27由4-20个15kW的整流功率模块27并机组成，也可由20KW或30KW的模块并联组成，每个整流功率模块27的正极输出通过直流接触器28分成两路连接到直流输出母排29。
所述的电动汽车智能功率分配快速充电机，其主机控制单元33根据车辆BMS实时信息，采用高SOC值(电荷状态量)小电流充电或者低SOC值(电荷状态量)大电流充电的控制原则，合理分配整流模块的工作数量，通过控制直流接触器28的触点切换到相应的直流输出母排29上；在空闲的时间段采用大功率大电流的快充方式，如果该充电阶段下有其他充电请求，主机控制单元33根据当前充电的BMS(动力电池管理系统)充电情况，判断是否进入涓流充电状态，在不影响当前通道继续充电的情况下，可以自动将多出功率分配至充电序列内的下一通道。当仅一直流充电枪32/37处于工作状态时，所述控制单元将所有整流功率模块27接于该直流充电枪32/37。
参照图4-6所示(图4-6组成一幅完整的流程图，流程线的衔接通过标号衔接)，对一个控制序列做出举例说明，首先建立物理连接，低压辅助电源上电，判断充电枪工作状态，若多枪工作，则进入多枪工作步骤，若单枪工作则进入单枪工作步骤。
多枪工作步骤：判断A枪SOC<92％，若是，进行满功率工作步骤。若否，则等待B枪接入。若无B枪接入，同样进行满功率工作步骤。若有B枪接入，主机控制单元将其中一个模块下的右边接触器断开，左边闭合；分配一个功率模块给A枪，其余模块分配给B枪，等待A枪停止充电；当A枪充电完成，主控单元控制直流接触器，将分配给A枪的功率模块投切到B枪的母线上，依此类推，判断B枪SOC<92％，若B枪进入涓流模式时，若无C枪接入将功率整流模块接入B枪，而如果C枪接入，则将一个功率整流模块从B枪分配接入C枪，直至D枪充电完成，结束一个序列，A、B、C、D枪，就分别对应第一序列、第二序列、第三序列、第四序列的直流充电枪，预先配置顺序。
单枪工作步骤：进行满功率工作。所述满功率工作步骤为：主机控制单元控制每个模块下右边的直流输出接触器闭合，将所有功率模块投切到第一把枪的母线上。
参照图2所示，所述充电主机23和充电辅机34分别包括有两个直流充电枪32/37；所述充电主机23中的两个直流充电枪32/37之间、以及所述充电辅机34中的两个直流充电枪32/37之间分别设置有一计量单元31/36，所述计量单元31/36用于采集直流充电枪32/37在工作时的输出电量。所述计量单元31/36包括分流器、分压器以及直流电表，所述分流器用于采集直流充电枪32/37在工作时的输出电流；所述分压器用于采集直流充电枪32/37在工作时的输出端电压，所述直流电表分别耦接分流器和分压器以计算获得直流充电枪32/37在工作时的输出电量。计量单元31/36由分流器、分压器和直流电表组成；其中直流电表采用两路独立回路的直流电表，即一个电表可采集两个通道的电量信息，并通过RS485与控制单元通信。
参照图1所示，还包括指示单元，所述指示单元包括有若干指示灯以及蜂鸣器，所述指示单元受控于控制单元工作。状态指示灯包含白、绿、黄、红四色灯以及一个蜂鸣器；当快速充电机上电时，白灯亮；当快速充电机运行时，绿灯亮；当快速充电机给车辆电池充满电时，黄灯亮；当快速充电机在运行中出现异常时，红灯亮且蜂鸣器发出警报声。
所述控制单元还包括网络通讯接口，所述网络通讯接口用于连接后台控制系统。充电机的主机辅机均通过CAN总线与后台监控系统22进行通信，实现远程控制。其中后台监控系统22包括CAN以太网转换器、交换机、服务器、显示器。
每一直流充电枪32/37均设置有温度传感器，所述温度传感器采集直流充电枪32/37的工作温度并输出至控制单元。所述快速充电机的主机辅机各包含2把带有温度传感器直流充电枪32/37、电子锁及电子锁反馈功能，用来检测充电时直流充电枪32/37座的温度、插接状态并传送到主机控制单元33，实现过温控制与状态互锁。
以一台300kW分体式快速充电机为例，充电模式以智能功率分配充电模式为例；直流充电主机23和辅机各包含两把直流充电枪32/37，每把直流充电枪32/37最大输出功率为300kW，最小输出功率为15kW。当主机直流充电枪32/37与电动汽车直流充电插座连接成功后，BMS将电池信息通过CAN总线传送给主机控制单元33；若是辅机直流充电枪32/37与电动汽车直流充电插座连接成功后，BMS将电池信息通过CAN总线传送给辅机控制单元38，辅机控制单元38再通过CAN总线传送至主机控制单元33。主机控制单元33根据BMS上传的信息，检测每把直流充电枪32/37的工作状态，若有一把直流充电枪32/37正在工作，则判断当前充电车辆的电池的SOC值，当SOC小于92％时，10个整流功率模块27均分配给当前充电通道；当SOC值大于92％时，主机控制单元33控制直流接触器28的触点，只保留1个整流功率模块27给当前充电通道，投退出9个整流功率模块27给下一个充电通道；若任意一把直流充电枪32/37处于空闲状态，则10个整流功率模块27均分配给与电动汽车连接的直流充电枪32/37。充电过程中，计费单元通过RS485串口与控制单元通信，主机控制单元33通过CAN总线与BMS、辅机控制单元38、整流功率模块27、绝缘监测器、后台监控系统22进行通信。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，包括
至少两个直流充电枪，用于为电动汽车充电；
每一直流充电枪至少配置有两个整流功率模块，每一所述整流功率模块均用于耦接外部电源并输出直流电源；
每一直流充电枪配置一采样单元，用于在所述直流充电枪工作时，采集对应的所述电动汽车的电源的电荷状态量；
控制单元，当任一所述直流充电枪的所述采样单元的采集的所述电荷状态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪的所述整流功率模块接入其余处于工作状态的所述直流充电枪。
2.根据权利要求1所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，每一所述整流功率模块设置有用于输出所述直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪设置有用于接收直流电源的供电输入端；每一所述直流充电枪的供电输入端分别耦接有一默认配置节点，且每一直流充电枪的供电输入端与该直流充电枪对应的至少两个整流功率模块的供电输出端耦接于同一所述默认配置节点，每一供电输出端与默认配置节点之间设置有第一转换开关，所述第一转换开关受控于控制单元动作。
3.根据权利要求1所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，每一所述整流功率模块设置有用于输出所述直流电源的供电输出端；每一所述直流充电枪设置有用于接收所述直流电源的供电输入端；每一所述供电输入端均耦接于一公共母线，每一所述供电输出端与所述公共母线之间耦接有第二转换开关；每一供电输入端与所述公共母线之间耦接有第三转换开关，每一所述第二转换开关、每一所述第三转换开关均受控于控制单元。
4.根据权利要求1所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，当仅一所述直流充电枪处于工作状态时，所述控制单元将所有所述整流功率模块接于该直流充电枪。
5.根据权利要求1所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，还包括充电主机和充电辅机，所述充电主机和所述充电辅机分别包括有若干所述直流充电枪。
6.根据权利要求5所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，所述充电主机中的每一所述直流充电枪配置有至少三个所述整流功率模块。
7.根据权利要求5所述的一种智能功率分配快速充电机，其特征在于，所述充电主机和所述充电辅机分别包括有两个所述直流充电枪；所述充电主机中的两个所述直流充电枪之间、以及所述充电辅机中的两个所述直流充电枪之间分别设置有一计量单元，所述计量单元用于采集所述直流充电枪在工作时的输出电量。
8.一种快速充电机控制方法，其特征在于，提供如权利要求1-8任意一项所述的一种智能功率分配快速充电机，
步骤1，为所述智能功率分配快速充电机中的所述直流充电枪设置序列；
步骤2，实时检测每一所述直流充电枪工作时，对应的所述电动汽车的电源的电荷状态量；
步骤3，当任一所述直流充电枪的所述采样单元的采集的所述电荷状态量大于第一预设值时，将至少一接于该直流充电枪的所述整流功率模块接入处于工作状态的下一序列的所述直流充电枪。
9.根据权利要求8所述的一种快速充电机控制方法，其特征在于，
步骤3中，还包括当任一所述直流充电枪停止工作时，将该直流充电枪的所有整流功率模块接入处于工作状态的下一序列的所述直流充电枪。
10.根据权利要求8所述的一种快速充电机控制方法，其特征在于，
步骤3中，还包括当第一序列的所述直流充电枪的电荷状态量大于第一预设值时，将所述快速充电机的所有所述整流功率模块接入该第一序列的所述直流充电枪。
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106787015A (zh) * 2017-03-09 2017-05-31 青岛海汇德电气有限公司 一种充电机扩容装置以及扩容充电机
CN106899081A (zh) * 2017-03-27 2017-06-27 深圳市前海中电新能源科技有限公司 一种直流充电机监控系统
CN106945539A (zh) * 2017-04-18 2017-07-14 中天昱品科技有限公司 一种电动汽车自动功率分配直流快速充电机及其控制方法
CN107097661A (zh) * 2017-04-16 2017-08-29 浙江万马新能源有限公司 基于地址状态表的多电源模块地址获取及均态控制方法
CN107117049A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种自识别模块位置的单桩多枪通道匹配方法
CN107437300A (zh) * 2017-07-07 2017-12-05 国电南瑞科技股份有限公司 一种双电压供电的低压小容量岸电桩
CN107444188A (zh) * 2017-09-21 2017-12-08 江苏智绿充电科技有限公司 一种环形功率共享智能充电机及其充电方法
CN107650732A (zh) * 2017-11-13 2018-02-02 保定市新源绿网电力科技有限公司 充电桩
CN108162783A (zh) * 2017-12-29 2018-06-15 上海鼎充新能源技术有限公司 一种直流充电机的三级架构控制系统
CN108215901A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 长园深瑞继保自动化有限公司 可灵活配置功能的充电机组合方法
CN109455106A (zh) * 2018-10-17 2019-03-12 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 一种电动汽车智能充电站
CN109466363A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 天水电气传动研究所有限责任公司 一种一机多枪功率智能分配的电动汽车充电控制装置
CN110014916A (zh) * 2017-09-01 2019-07-16 珠海银隆电器有限公司 一种基于能量均衡充电的车辆直流充电系统及方法
CN110212624A (zh) * 2019-07-09 2019-09-06 成都智邦科技有限公司 一种适用于公交或物流场站的电动汽车充电设备及方法
CN111016724A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 广东电科院能源技术有限责任公司 一种充电堆自适应功率分配方法、系统及设备
CN111497655A (zh) * 2020-04-01 2020-08-07 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电动汽车充电工况下的功率确定方法、装置及汽车
CN111959316A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 深圳橙电新能源科技有限公司 一种低成本一体式柔性功率分配直流充电桩
CN112319298A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法
CN113129559A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 功率分配机器人的故障预警系统和方法
CN113765169A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 南京德睿能源研究院有限公司 一种加速充电控制器及其应用装置和加速充电控制方法
CN113879167A (zh) * 2021-12-03 2022-01-04 深圳市永联科技股份有限公司 充电模块组调度方法、装置、设备以及存储介质
CN113939426A (zh) * 2019-05-27 2022-01-14 Abb瑞士股份有限公司 用于给电动车辆充电的电动车辆供电设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113595195A (zh) * 2021-08-04 2021-11-02 南方电网电动汽车服务有限公司 功率调度方法、能量路由器、功率调度系统及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07194015A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Toyota Motor Corp 充電制御装置
CN202712945U (zh) * 2012-07-24 2013-01-30 石家庄通合电子科技股份有限公司 一种移动式大功率充电机
CN104810894A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 山东鲁能智能技术有限公司 一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法
CN204928312U (zh) * 2015-08-21 2015-12-30 上海追日电气有限公司 一种非车载电动汽车充电机
CN105449791A (zh) * 2016-01-07 2016-03-30 山东泰开自动化有限公司 电动汽车直流智能充电桩
CN206141356U (zh) * 2016-11-03 2017-05-03 上海追日电气有限公司 一种智能功率分配快速充电机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003543A1 (de) * 2011-02-02 2012-08-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher in einem Kraftfahrzeug
CN102858582B (zh) * 2011-04-13 2015-05-06 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源装置及其控制方法
FR2991826B1 (fr) * 2012-06-07 2015-03-27 Intelligent Electronic Systems Dispositif de charge a entree adaptative
DE102013007185A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Man Truck & Bus Ag Ladeeinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Ladeeinrichtung
CN204559201U (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 山东鲁能智能技术有限公司 一种电动汽车分体式直流充电桩及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07194015A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Toyota Motor Corp 充電制御装置
CN202712945U (zh) * 2012-07-24 2013-01-30 石家庄通合电子科技股份有限公司 一种移动式大功率充电机
CN104810894A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 山东鲁能智能技术有限公司 一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法
CN204928312U (zh) * 2015-08-21 2015-12-30 上海追日电气有限公司 一种非车载电动汽车充电机
CN105449791A (zh) * 2016-01-07 2016-03-30 山东泰开自动化有限公司 电动汽车直流智能充电桩
CN206141356U (zh) * 2016-11-03 2017-05-03 上海追日电气有限公司 一种智能功率分配快速充电机

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106787015A (zh) * 2017-03-09 2017-05-31 青岛海汇德电气有限公司 一种充电机扩容装置以及扩容充电机
CN106899081A (zh) * 2017-03-27 2017-06-27 深圳市前海中电新能源科技有限公司 一种直流充电机监控系统
CN106899081B (zh) * 2017-03-27 2024-01-26 深圳市前海中电新能源科技有限公司 一种直流充电机监控系统
CN107097661B (zh) * 2017-04-16 2019-07-30 浙江万马新能源有限公司 基于地址状态表的多电源模块地址获取及均态控制方法
CN107097661A (zh) * 2017-04-16 2017-08-29 浙江万马新能源有限公司 基于地址状态表的多电源模块地址获取及均态控制方法
CN106945539A (zh) * 2017-04-18 2017-07-14 中天昱品科技有限公司 一种电动汽车自动功率分配直流快速充电机及其控制方法
CN107117049A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种自识别模块位置的单桩多枪通道匹配方法
CN107117049B (zh) * 2017-04-28 2019-12-13 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种自识别模块位置的单桩多枪通道匹配方法
CN107437300A (zh) * 2017-07-07 2017-12-05 国电南瑞科技股份有限公司 一种双电压供电的低压小容量岸电桩
CN110014916A (zh) * 2017-09-01 2019-07-16 珠海银隆电器有限公司 一种基于能量均衡充电的车辆直流充电系统及方法
CN107444188A (zh) * 2017-09-21 2017-12-08 江苏智绿充电科技有限公司 一种环形功率共享智能充电机及其充电方法
CN107650732A (zh) * 2017-11-13 2018-02-02 保定市新源绿网电力科技有限公司 充电桩
CN108162783A (zh) * 2017-12-29 2018-06-15 上海鼎充新能源技术有限公司 一种直流充电机的三级架构控制系统
CN108215901B (zh) * 2017-12-30 2021-04-27 长园深瑞继保自动化有限公司 可灵活配置功能的充电机组合方法
CN108215901A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 长园深瑞继保自动化有限公司 可灵活配置功能的充电机组合方法
CN109455106A (zh) * 2018-10-17 2019-03-12 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 一种电动汽车智能充电站
CN109455106B (zh) * 2018-10-17 2022-07-26 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 一种电动汽车智能充电站
CN109466363A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 天水电气传动研究所有限责任公司 一种一机多枪功率智能分配的电动汽车充电控制装置
CN113939426A (zh) * 2019-05-27 2022-01-14 Abb瑞士股份有限公司 用于给电动车辆充电的电动车辆供电设备
CN113939426B (zh) * 2019-05-27 2024-02-27 Abb电动汽车有限责任公司 用于给电动车辆充电的电动车辆供电设备
CN110212624A (zh) * 2019-07-09 2019-09-06 成都智邦科技有限公司 一种适用于公交或物流场站的电动汽车充电设备及方法
CN111016724A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 广东电科院能源技术有限责任公司 一种充电堆自适应功率分配方法、系统及设备
CN113129559A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 功率分配机器人的故障预警系统和方法
CN113129559B (zh) * 2019-12-31 2022-08-05 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 功率分配机器人的故障预警系统和方法
CN111497655A (zh) * 2020-04-01 2020-08-07 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电动汽车充电工况下的功率确定方法、装置及汽车
CN113765169A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 南京德睿能源研究院有限公司 一种加速充电控制器及其应用装置和加速充电控制方法
CN113765169B (zh) * 2020-06-05 2023-09-12 南京德睿能源研究院有限公司 一种加速充电控制器及其应用装置和加速充电控制方法
CN111959316A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 深圳橙电新能源科技有限公司 一种低成本一体式柔性功率分配直流充电桩
CN112319298B (zh) * 2020-11-04 2022-07-15 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法
CN112319298A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 四川光慧新能源科技有限公司 一种多个充电模块协调电流分配的方法
CN113879167B (zh) * 2021-12-03 2022-02-11 深圳市永联科技股份有限公司 充电模块组调度方法、装置、设备以及存储介质
CN113879167A (zh) * 2021-12-03 2022-01-04 深圳市永联科技股份有限公司 充电模块组调度方法、装置、设备以及存储介质

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