[發明專利]一種電動汽車直流充電系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201210125721.6
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102664447A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 杜貴平;何正東
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及電動汽車充電技術領域，尤其涉及一種新型電動汽車直流充電系統及其控制方法。

背景技術

在國家的大力支持和推動下，電動汽車技術已日漸成熟，并已有部分車型商品化。在技術和價格的堅冰逐步消融時，配套充電設施的建設成為嚴重制約電動汽車產業化的因素之一。充電系統為電動汽車運行提供能量補給，是電動汽車的重要基礎支撐，也是電動汽車商業化、產業化過程中的重要環節，其品質的優劣直接關系到電動汽車的推廣。

對于遠距離行駛的電動汽車，電動汽車直流充電系統提供快速充電必不可少，直流充電系統一般為大功率充電系統，由多個充電模塊并聯組成，而電動汽車電池容量、可接受的最大充電電流及最高充電電壓不同，為了使充電機能夠為不同參數的電動汽車電池充電，直流充電機的容量一般都按照最大要求來配置。這種大功率直流充電機若給電池容量較小的電動汽車充電或者進行常規充電（慢速充電），會造成大功率直流充電機的各個充電模塊大部分甚至全部工作時間都處于輕載工作狀態，而輕載工作時，充電模塊效率低下、波形畸變嚴重、對電網污染較大。

發明內容

本發明目的在于提供一種電動汽車直流充電系統及其控制方法，解決目前大功率直流充電機存在經常輕載運行、能耗大、諧波污染嚴重、各充電模塊均效率低下等問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電動汽車直流充電系統，包括人機交互設備、充電系統控制模塊、大功率直流充電機，其中大功率直流充電機由多個充電模塊并聯而成，為電動汽車提供充電的直流電流和/或直流電壓；所述充電系統控制模塊分別和人機交互設備、大功率直流充電機中各個充電模塊的控制電路連接；所述大功率直流充電機的輸出端與電動汽車充電接口連接；所述人機交互設備用于顯示充電信息和設置充電參數；所述充電系統控制模塊用于控制各個充電模塊的工作狀態，確保始終以最少的充電模塊提供電動汽車充電所需電流和/或電壓。

上述的電動汽車直流充電系統中，所述各充電模塊具有相同的結構，均各自包括控制電路、主功率電路、溫度檢測電路、計時電路、充電模塊編號預置電路、存儲設備；所述充電模塊的控制電路分別與其主功率電路、溫度檢測電路、計時電路、充電模塊編號預置電路、存儲設備連接；所述充電模塊的溫度檢測電路用于對充電模塊溫度進行檢測并通過控制電路發送給充電系統控制模塊；所述計時電路用于對充電模塊連續工作時間和總工作時間進行記錄，通過控制電路發送給充電系統控制模塊，同時把數據存儲在存儲設備中；所述充電模塊編號預置電路對充電模塊進行編號。

上述的電動汽車直流充電系統還包括數字電表，大功率直流充電機的輸出端通過數字電表與電動汽車充電接口連接，數字電表還與充電系統控制模塊連接；數字電表用于計算充電電量，并實時將電量數據提供給充電系統控制模塊計算充電費用。

上述充電參數包括充電模式、充電時間、充電電量、充電費用、充電電流、充電電壓中的一種以上。

上述充電系統控制模塊還與電動汽車的電池管理系統BMS連接。

上述大功率直流充電機中各充電模塊的最大輸出電流和最高輸出電壓相同。

上述充電模塊的主功率電路包括順次連接的三相整流濾波電路、高頻逆變電路、輸出整流濾波電路，三相整流濾波電路與三相交流電源連接，輸出整流濾波電路與電動汽車充電接口連接。

作為優選的，上述人機交互設備為觸摸屏，作為人機界面的顯示和輸入設備，提供充電參數的設置，以及充電相關信息顯示的功能。

上述所述充電系統控制模塊為電動汽車直流充電系統的主控制模塊，實現對整個電動汽車直流充電系統各部分的控制和管理。

作為優選的，充電系統控制模塊可采用ARM處理器。

上述電動汽車直流充電系統的控制方法如下:

所述充電系統控制模塊根據電動汽車需要的充電電流和/或充電電壓控制各個充電模塊的工作狀態，確保始終以最少的充電模塊提供電動汽車充電所需的電流和/或電壓，電動汽車直流充電系統損耗和諧波存在相對較少；

所述各個充電模塊工作狀態的控制順序由充電模塊空閑優先級決定；所述充電模塊空閑優先級按照每個充電模塊溫度、連續工作時間、總工作時間排列；溫度越高其空閑優先級越低，溫度相同而連續工作時間越長其空閑優先級越低，前兩者相同的情況下總工作時間越長其空閑優先級越低，反之亦然，若幾個充電模塊的溫度、連續工作時間、總工作時間都相同，則編號越小的充電模塊空閑優先級越高。

與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：