[實(shí)用新型]電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420370872.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN203967811U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳淳;黃祥;王偉明;戴瑞生;陶建國(guó);劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司阜寧縣供電公司;阜寧恒源電氣實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/04
• 分類號(hào): H02J7/04
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車是以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪行駛的一種新型綠色環(huán)保的交通工具。電動(dòng)汽車的車載電源一般由多組蓄電池進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)排列組合而成，以此來提高蓄電池的供電能力。電動(dòng)汽車由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。

電動(dòng)汽車應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于能量低，充電速度慢，壽命短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。

電動(dòng)汽車充電站是指為電動(dòng)汽車充電的站點(diǎn)，與現(xiàn)在的加油站相似。隨著低碳經(jīng)濟(jì)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律，電動(dòng)汽車充電站作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分，以及國(guó)務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將成為今后中國(guó)汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

現(xiàn)在的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)主要有以下兩種：

第一，如圖1所示，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車充電站大部分通過AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置給充電電池供電，通過控制系統(tǒng)控制每個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置的充電電壓大小，由于一個(gè)充電站一般都有幾十個(gè)充電位，因此控制系統(tǒng)控制非常復(fù)雜。

第二，如圖2所示，采用集中式電能轉(zhuǎn)換裝置將電網(wǎng)電能一次性輸送給直流總線，然后直流總線上連接多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換裝置，分別為充電電池充電(蓄電池)，這樣的充電站系統(tǒng)相對(duì)于第一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)來說控制系統(tǒng)控制相對(duì)簡(jiǎn)單一些。

蓄電池在充電過程中，為了縮短充電時(shí)間，剛開始的時(shí)候充電電流和充電電壓都比較大，隨時(shí)充電時(shí)間的延長(zhǎng)，蓄電池的溫度會(huì)不斷上升，如果繼續(xù)采用開始的充電電壓和充電電流的話，蓄電池的壽命將大大降低；于是出現(xiàn)了充電電壓不斷變化的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，所采集的技術(shù)方案就是不斷的調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元(如圖2)的輸出電壓大小，需要控制系統(tǒng)不斷控制多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換單元，這樣整個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性較高，由于需要不斷的改變晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)間，使得整個(gè)系統(tǒng)電能消耗更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有為延長(zhǎng)充電電池壽命而采用的通過調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元輸出電壓大小的控制方案復(fù)雜性較高，并且整個(gè)系統(tǒng)電能消耗較大。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)，包括三相變壓器、集中式電能轉(zhuǎn)換單元、N個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元、N個(gè)充電箱；所述的三相變壓器的輸入端連接電網(wǎng)電線，三相變壓器的輸出端連接集中式電能轉(zhuǎn)換單元的輸入端，集中式電能轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接直流總線；每個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元的輸入端都連接直流總線；還包括N*N個(gè)開關(guān)單元、N個(gè)溫度傳感器、N個(gè)電流傳感器、N個(gè)電壓傳感器、控制器單元；

每個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元的輸出端同時(shí)連接N個(gè)開關(guān)單元的輸入端，每個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元同時(shí)連接的N個(gè)開關(guān)單元的輸出端分別連接N個(gè)電池箱的輸入端；

溫度傳感器檢測(cè)充電電池的溫度；

電流傳感器、電壓傳感器分別檢測(cè)每個(gè)充電電池的充電電流和充電電壓；

溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器與控制器單元電連接；

控制器單元控制每個(gè)開關(guān)單元的斷開與閉合。

更加優(yōu)選技術(shù)方案，所述的控制器單元采用MSP430單片機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果：該系統(tǒng)通過檢測(cè)充電電池的溫度、充電電流、充電電壓，而及時(shí)調(diào)整充電電壓，由于控制器只是通過控制開關(guān)單元從而改變充電電池的充電電壓和充電電流，所以整個(gè)系統(tǒng)控制較簡(jiǎn)單；整個(gè)系統(tǒng)的電能消耗較低，更加節(jié)能。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖。

圖2是現(xiàn)有的另一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖。

圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的原理方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖3所示：電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)，包括三相變壓器、集中式電能轉(zhuǎn)換單元、3個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元、3個(gè)充電箱、9個(gè)開關(guān)單元、3個(gè)溫度傳感器、3個(gè)電流傳感器、3個(gè)電壓傳感器、控制器單元；3個(gè)直流轉(zhuǎn)換充電單元的輸出電壓分別為600V、800V、1200V。