[實用新型]電動汽車的充電系統

有效

• 申請號: 202220881102.9
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN217532579U
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 花偉杰;宋文弟;蔡憲逸;張宇探
• 申請（專利權）人: 國創移動能源創新中心（江蘇）有限公司
• 主分類號: B60L53/10
• 分類號: B60L53/10
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本實用新型提供一種電動汽車的充電系統，所述充電系統包括：多個充電模塊，充電模塊用于提供直流電能；多個充電終端，充電終端用于連接電動汽車，充電模塊的個數大于或者等于充電終端的個數；連接在充電模塊和充電終端之間的功率分配單元，功率分配單元用于根據電動汽車的需求功率將充電模塊中任意一個或多個連接到充電終端中的一個，功率分配單元包括：多個開關單元構成的矩陣分配網絡，開關單元包括固態開關。本實用新型的功率分配單元采用固態開關為充電終端分配合適數量的充電模塊，不僅安全性高、壽命長、可靠性高、響應速度快，且驅動功率低、體積小、重量輕，從而不僅可以降低成本，還可以提高充電模塊的充電效率和利用率。

技術領域

本實用新型涉及電氣技術領域，具體涉及一種電動汽車的充電系統。

背景技術

隨著電動汽車行業的快速發展，當前市面上存在型號眾多的電動汽車，所需求的充電功率也不盡相同。在多充電終端的充電系統中，起初采用固定功率分配的方式，每個充電終端所能提供的最大功率值為定值，后續發展出固定功率加動態功率相結合的分配方式，有限地提高了充電模塊的功率利用率。為了最大化提高利用充電模塊的利用率，多充電終端的充電系統需要根據在充車輛的功率需求等信息，讓每個充電終端都能動態地調配所有充電模塊。

目前常用的功率分配方式都是以機械開關為基本器件來構成分配電路，機械開關的兩端分別直接接到充電模塊和充電終端。然而機械開關如接觸器、繼電器、斷路器等存在以下問題：

1.壽命低，機械開關的帶電流切換壽命通常只有數百次，且隨著切換電流增大其壽命大幅減少，雖然可以通過控制充電模塊的輸出讓機械開關在零電壓、零電流狀態下切換，但是在某些緊急情況下不可避免地需要帶電切換。

2.安全性能差，帶電切換除了會大幅減少機械開關的壽命，切換過程中還會產生電弧，存在起火風險，并且機械開關僅提供機械觸點為電流提供通路，并不限制電流的流向，因此在特殊情況下可能會有反向電流通過，對充電系統造成損壞。

3.成本高，對于大功率充電系統而言，需要的機械開關數量很大，因此驅動這些開關所需的功率可能達數百瓦，無論是電能角度還是物料角度的經濟性都不佳。

4.響應速度慢，機械開關的動作時間通常需要幾十毫秒，快速分斷能力較差。

5.體積大，為應對多充電終端充電系統的高壓、大電流需求，需要采用的機械開關單體體積較大且數量多，侵占了充電功率柜較多的體積和重量。

實用新型內容

本實用新型為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種電動汽車的充電系統。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型實施例提出了一種電動汽車的充電系統，包括：多個充電模塊，所述充電模塊用于提供直流電能；多個充電終端，所述充電終端用于連接所述電動汽車，所述充電模塊的個數大于或者等于所述充電終端的個數；連接在所述充電模塊和所述充電終端之間的功率分配單元，所述功率分配單元用于根據電動汽車的需求功率將所述充電模塊中任意一個或多個連接到所述充電終端中的一個，所述功率分配單元包括：多個開關單元構成的矩陣分配網絡，所述開關單元包括固態開關。

本實用新型上述的電動汽車的充電系統還具有如下附加技術特征：

具體地，所述矩陣分配網絡具體包括：第一開關組，所述第一開關組包括分別連接在每個所述充電模塊和每個所述充電終端之間的多個開關單元。

進一步地，所述矩陣分配網絡還包括：第二開關組，所述第二開關組包括多個開關單元，所述第二開關組中的每個開關單元的一端分別與所述充電模塊一一對應相連，且所述第二開關組中的每個開關單元的另一端與所述第一開關組中的多個開關單元相連，且所述第一開關組中的每個開關單元一一對應連接在所述第二開關組中的每個開關單元的另一端和每個所述充電終端之間。