[發明專利]一種群控充電系統及矩陣開關模塊

在審

• 申請號: 201810333552.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108321912A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張臻;甘江華;梁曉芳;孟凡提;楊昌富;單棟梁;胡林林;韓鑫儒;牛高遠;賈耀云;齊曉祥;劉向立;胡明珠;張亞平
• 申請（專利權）人: 許繼電源有限公司;許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L11/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

本發明涉及一種群控充電系統及矩陣開關模塊，充電系統包括N個充電機模塊、N個矩陣開關模塊及M個充電樁模塊，N≥1，M≥1；各矩陣開關模塊均包括一個輸入端口和M個輸出端口，各矩陣開關模塊的輸入端口與對應的充電機模塊相連，且各個輸出端口與各充電樁模塊一一對應相連，各個矩陣開關模塊均包括一個半導體器件開關管以及與各個輸出端口相連的開關支路，開關支路中串設有開關，矩陣開關模塊的輸入端口通過半導體器件開關管與各個開關支路相連。本發明將矩陣開關模塊的輸入端口通過半導體器件開關管與各個開關支路相連，通過控制半導體器件開關實現輸出回路零電流開通及零電壓關斷，有效保護了開關，延長了開關的使用壽命，提高了充電可靠性。

技術領域

本發明涉及一種群控充電系統及矩陣開關模塊，屬于電動汽車技術領域。

背景技術

隨著能源與環境成為當前全球的聚焦點，國家對國際社會節能減排號召的積極響應，更加節能、環保的新能源電動汽車的發展越來越快，電動汽車產業得到大力發展，同時電動汽車產業也是汽車產業結構調整和中國汽車產業發展的迫切需要。隨著電動汽車的大力推廣，快速充電是電動汽車未來電能供給模式的主要發展趨勢。為了實現電動汽車的電能快速補給，充電機的功率變得越來越大，目前國內電動汽車的種類繁多，各型號電動汽車對于充電設施的功率需求大小要求不一，導致大功率充電設施功率容量不能夠得到有效的充分利用。

公布號為CN107128195A的中國專利文件公開了一種充電機，該充電機包括多個充電模塊，各個充電模塊都與供電電網相連并且通過一個直流高壓繼電器與多個槍插頭相連接，當車輛需要進行充電時，可以控制好使用哪些充電模塊給哪把槍進行充電，能夠根據用戶充電需要自動調節充電輸出功率。但是，該專利文件中的直流高壓繼電器的觸點容易壞掉，影響繼電器的使用壽命，進一步降低了充電的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種群控充電系統及矩陣開關模塊，用于解決現有用于群控的充電系統中的直流高壓繼電器的壽命短影響充電可靠性的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種群控充電系統，包括N個充電機模塊、N個矩陣開關模塊及M個充電樁模塊，N≥1，M≥1；各矩陣開關模塊均包括一個輸入端口和M個輸出端口，各矩陣開關模塊的輸入端口與對應的充電機模塊相連，且各個輸出端口與各充電樁模塊一一對應相連，各個矩陣開關模塊均包括一個半導體器件開關管以及與各個輸出端口相連的開關支路，開關支路中串設有開關，矩陣開關模塊的輸入端口通過半導體器件開關管與各個開關支路相連。

進一步的，所述矩陣開關模塊的輸入端口包括正輸入端口和負輸入端口，所述矩陣開關模塊的輸出端口包括正輸出端口和負輸出端口，所述開關支路包括正開關支路和負開關支路；正開關支路和負開關支路中均串設有開關；各正開關支路的一端通過一個正直流母線連接正輸入端口，另一端與各正輸出端口一一對應連接，各負開關支路的一端通過一個負直流母線連接負輸入端口，另一端與各負輸出端口一一對應連接；所述半導體器件開關管串設在正直流母線上。

進一步的，所述半導體器件開關管為IGBT或MOS管。

進一步的，開關支路中串設的開關為接觸器開關或繼電器開關。

進一步的，包括功率控制單元、矩陣開關控制單元及充電控制單元，功率控制單元、矩陣開關控制單元及充電控制單元之間通訊連接，其中充電控制單元用于獲取車輛充電信息，并將獲取的車輛充電信息發送給功率控制單元，功率控制單元用于根據車輛充電信息分配所需使用的充電機模塊和矩陣開關模塊，并將分配結果發送給矩陣開關控制單元；所述功率控制單元控制連接各充電機模塊，矩陣開關控制單元控制連接各矩陣開關模塊。

本發明還提供了一種矩陣開關模塊，包括一個輸入端口和M個輸出端口，M≥1；輸入端口用于與對應的充電機模塊相連，且各個輸出端口用于與各充電樁模塊一一對應相連，還包括一個半導體器件開關管以及與各個輸出端口相連的開關支路，開關支路中串設有開關，輸入端口通過半導體器件開關管與各個開關支路相連。