CN203193348U

CN203193348U - 充电机和充电系统

Info

Publication number: CN203193348U
Application number: CN2013200137575U
Authority: CN
Inventors: 吴智强; 王晓峰; 邵浙海; 孙璐; 陈建翔; 李鹏飞
Original assignee: POTEVIO NEW ENERGY CO Ltd
Current assignee: POTEVIO NEW ENERGY CO Ltd
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-01-10

Abstract

本实用新型提供一种充电机和充电系统。该充电机包括：用于在控制单元的控制下将接收的电网交流电信号转换为至少一路第一直流电信号的供电单元；用于将所述第一直流电信号输出至充电桩的至少一个输出单元，所述输出单元和所述供电单元电连接；用于对所述供电单元输出的所述第一直流电信号的电压值进行控制的所述控制单元，所述控制单元和所述供电单元电连接。本实用新型提供的充电机和充电系统，通过对充电机输出的直流电信号的电压值进行控制，使得充电机能满足不同输出功率的充电需求，提高了充电机的利用率，避免了资源浪费。

Description

充电机和充电系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种充电机和充电系统。

背景技术

电动汽车作为节能环保、能耗低、噪声低的新能源汽车，已成为一种较为普遍的交通工具。当电动汽车的电池电量不足时，需要到邻近的电动汽车充电站进行充电。

各种电动汽车的电池类型不同，需要的充电机的输出功率不同，为了满足这种需求，现有技术中，通常是在充电站配置多个不同输出功率的充电机，每个充电机和一个充电桩相连，电动汽车选择充电桩进行充电。

但是，现有技术存在如下缺陷：由于每个充电机只能满足相应输出功率的充电需求，因此充电机利用率低，造成资源浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种充电机和充电系统，用以解决现有技术中存在的充电机利用率低、资源浪费的问题。

一方面，本实用新型提供了一种充电机，包括：

用于在控制单元的控制下将接收的电网交流电信号转换为至少一路第一直流电信号的供电单元；

用于将所述第一直流电信号输出至充电桩的至少一个输出单元，所述输出单元和所述供电单元电连接；

用于对所述供电单元输出的所述第一直流电信号的电压值进行控制的所述控制单元，所述控制单元和所述供电单元电连接。

如上所述的充电机中，还包括：

用于在所述控制单元的控制下接通或断开，以使所述供电单元与所述输出单元之间电连接或断开的至少一个开关器件，所述开关器件分别和所述供电单元、所述输出单元以及所述控制单元电连接。

如上所述的充电机中，所述供电单元包括：

用于将所述电网交流电信号转换为第二直流电信号的第一转换单元；

用于在所述控制单元的控制下将所述第二直流电信号转换为所述至少一路第一直流电信号的第二转换单元，所述第二转换单元分别和所述第一转换单元、所述开关器件以及所述控制单元电连接。

如上所述的充电机中，所述第二转换单元包括：至少一个全桥变换电路，每个所述全桥变换电路对应一路所述第一直流电信号，所述全桥变换电路分别和所述第一转换单元、所述开关器件以及所述控制单元电连接。

如上所述的充电机中，所述第一转换单元包括：

用于对所述电网交流电信号进行滤波的第一滤波电路；

用于对所述第一滤波电路输出的交流电信号进行整流，得到第三直流电信号的整流电路，所述整流电路和所述第一滤波电路电连接；

用于对所述第三直流电信号进行滤波，得到所述第二直流电信号的第二滤波电路，所述第二滤波电路分别和所述整流电路以及所述全桥变换电路电连接。

如上所述的充电机中，所述输出单元的个数与所述充电桩的个数匹配，每个所述输出单元与一个所述充电桩电连接。

另一方面，本实用新型提供了一种充电系统，包括如上所述的充电机，以及至少一个充电桩，所述充电桩和所述充电机中的输出单元电连接。

如上所述的充电系统中，所述充电桩上设置用于接收用户输入的功率指令，并将所述功率指令发送给所述充电机中的控制单元的人机交互终端，所述人机交互终端和所述控制单元电连接。

如上所述的充电系统中，所述人机交互终端和所述控制单元通过控制器局域网络CAN总线电连接。

本实用新型提供的充电机和充电系统，通过对充电机输出的直流电信号的电压值进行控制，使得充电机能满足不同输出功率的充电需求，提高了充电机的利用率，避免了资源浪费。

附图说明

图1为本实用新型提供的充电机一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的充电机又一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的充电系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例及附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型提供的充电机一个实施例的结构示意图。如图1所示，该充电机包括：

用于在控制单元11的控制下将接收的电网交流电信号转换为至少一路第一直流电信号的供电单元12；

用于将第一直流电信号输出至充电桩的至少一个输出单元13，输出单元13和供电单元12电连接；

用于对供电单元12输出的第一直流电信号的电压值进行控制的控制单元11，控制单元11和供电单元12电连接。

具体的，当电动汽车的电池电量不足时，需要到邻近的电动汽车充电站进行充电，充电站中设置有充电机和充电桩，一个充电机可以连接多个充电桩，待充电的电动汽车可以任意选择一个空闲的充电桩进行充电，电动汽车的电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）会将电池充电所需的功率信息提供给充电机中的控制单元11，控制单元11根据接收到的信息控制供电单元12的输出电压，从而控制供电单元12输出与电动汽车功率相匹配的第一直流电信号，并通过输出单元13将该第一直流电信号输出到充电桩，保证充电过程安全、高效的完成。

可选的，输出单元13的个数可以与充电桩的个数匹配，每个输出单元13可以与一个充电桩电连接。控制单元11还可以根据待充电车辆的数量，合理的分配每个充电桩的输出功率，例如，只有一个充电桩电连接有待充车辆时，控制单元11可以控制不向与其他充电桩电连接的输出单元13输出第一直流电信号，而仅向电连接有待充车辆的充电桩输出第一直流电信号，这样可以将充电机的所有功率都分配给这个充电桩，从而可以缩短充电时间。在电网用电高峰期，控制单元11还可以根据电网的用电情况，通过合理控制供电单元12输出的第一直流电信号的电压来控制各个供电单元12输出的总功率。例如在用电高峰期，降低供电单元12输出的总功率。

本实施例提供的充电机，通过对充电机输出的直流电信号的电压值进行控制，使得充电机能根据电动车辆电池需求、车辆数量以及电网情况，满足不同输出功率的充电需求，提高了充电机的利用率，避免了资源浪费。

图2为本实用新型提供的充电机又一个实施例的结构示意图；如图2所示，本实施例基于图1所示的实施例，图1所示实施例的充电机还可以包括：

用于在控制单元11的控制下接通或断开，以使供电单元12与输出单元13之间电连接或断开的至少一个开关器件21，开关器件21分别和供电单元12、输出单元13以及控制单元11电连接。

图2给出了在供电单元12和输出单元13之间设置的开关器件21结构示意图，其中，包括3个供电单元12，3个输出单元13，每个供电单元12与一个输出单元对应，二者之间可以设置2个开关器件21，这两个开关器件21之间可以连接一个或两个开关器件21。通过控制单元11对上述开关器件21的控制，可以实现供电单元12与输出单元13之间的电连接接通或断开，从而实现每个输出单元13上可以接收至少一个供电单元12输出的第一直流电信号。例如，只有一个充电桩有待充车辆时，控制单元11通过控制开关器件21的开关状态，可以使3个供电单元12均与该充电桩对应的输出单元13连接，从而实现将充电机全部的输出功率都分配给这个充电桩，缩短充电时间。

进一步的，图1所示实施例的充电机中，供电单元12具体可以包括：

用于将电网交流电信号转换为第二直流电信号的第一转换单元22；

用于在控制单元11的控制下将第二直流电信号转换为至少一路第一直流电信号的第二转换单元23，第二转换单元23分别和第一转换单元22、开关器件21以及控制单元11电连接。

进一步的，第二转换单元23具体可以包括：至少一个全桥变换电路24，每个全桥变换电路24对应一路第一直流电信号，全桥变换电路24分别和第一转换单元22、开关器件21以及控制单元11电连接。

具体的，控制单元11可以通过产生脉冲宽度调制（Pulse WidthModulation，PWM）信号实现对全桥变换电路24占空比的调节，从而实现对全桥变换电路24输出电压的调节。具体的，控制单元11可以根据需要的第一直流电信号的功率来确定每个供电单元12输出的第一直流电信号的电压。

进一步的，第一转换单元22具体可以包括：

用于对电网交流电信号进行滤波的第一滤波电路25；

用于对第一滤波电路25输出的交流电信号进行整流，得到第三直流电信号的整流电路26，整流电路26和第一滤波电路25电连接；

用于对第三直流电信号进行滤波，得到第二直流电信号的第二滤波电路27，第二滤波电路27分别和整流电路26以及全桥变换电路24电连接。

其中，第一滤波电路25具体可以为电磁干扰（Electron-MagneticInterference，简称EMI）滤波器，EMI滤波器可以阻碍电网交流电信号中的高频成分通过，避免高频成分对设备的影响。整流电路26具体可以为由四个绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）组成的整流电路。第二滤波电路27具体可以为由电解电容、低电感耦合电容以及扼流圈等组成的滤波电路。

图3为本实用新型提供的充电系统一个实施例的结构示意图。如图3所示，该系统可以包括如图1或图2所示实施例的充电机31，以及至少一个充电桩32，充电桩32和充电机31中的输出单元13电连接。

进一步的，充电桩32上可以设置用于接收用户输入的电压指令，并将电压指令发送给充电机31中的控制单元11的人机交互终端33，人机交互终端33和控制单元11电连接。

具体的，人机交互终端33和所述控制单元11可以通过控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）总线电连接。用户输入功率指令，具体可以通过在人机交互终端33上选择充电时间来实现，例如当用户要求快充时，可以选择较短的充电时间，从而实现高效、快速的充电。

本实施例提供的充电系统，通过对充电机输出的直流电信号的电压值进行控制，使得充电机能根据电动车辆电池需求、车辆数量、电网情况以及用户需求，满足不同输出功率的充电需求，提高了充电机的利用率，避免了资源浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种充电机，其特征在于，包括：

用于根据电动车辆电池需求和/或待充电车辆的数量和/或电网情况对所述供电单元输出的所述第一直流电信号的电压值进行控制的所述控制单元，所述控制单元和所述供电单元电连接。

2.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的充电机，其特征在于，所述供电单元包括：

4.根据权利要求3所述的充电机，其特征在于，所述第二转换单元包括：至少一个全桥变换电路，每个所述全桥变换电路对应一路所述第一直流电信号，所述全桥变换电路分别和所述第一转换单元、所述开关器件以及所述控制单元电连接。

5.根据权利要求4所述的充电机，其特征在于，所述第一转换单元包括：

用于对所述电网交流电信号进行滤波的第一滤波电路；

6.根据权利要求1-5任一项所述的充电机，其特征在于，所述输出单元的个数与所述充电桩的个数匹配，每个所述输出单元与一个所述充电桩电连接。

7.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的充电机，以及至少一个充电桩，所述充电桩和所述充电机中的输出单元电连接。

8.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于，所述充电桩上设置用于接收用户输入的功率指令，并将所述功率指令发送给所述充电机中的控制单元的人机交互终端，所述人机交互终端和所述控制单元电连接。

9.根据权利要求8所述的充电系统，其特征在于，所述人机交互终端和所述控制单元通过控制器局域网络CAN总线电连接。