專利名稱：電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)及充電柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)柜供電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)及充電柜。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車充電行業(yè)為一個(gè)全新的行業(yè)，各種各樣的充電方案充斥著市場(chǎng)。為了減小儲(chǔ)能電池包在放電過程中的線上損耗，希望充電電流盡量小，所以電動(dòng)汽車車載儲(chǔ)能電池包電壓較高。為了滿足儲(chǔ)能電池包較高電壓，需要采用多節(jié)電池串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)較高的電壓。由于單節(jié)電池電壓波動(dòng)范圍較寬，直接導(dǎo)致串聯(lián)后的儲(chǔ)能電池包電壓波動(dòng)范圍也較寬。而且不同的電動(dòng)汽車制造商，其定義的單節(jié)電池串聯(lián)節(jié)數(shù)也不同，所以導(dǎo)致電動(dòng)汽車輸出電壓范圍特別寬。目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池包電壓典型范圍為50V-500V。由于電動(dòng)汽車車載儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓范圍過寬，導(dǎo)致配套充電柜設(shè)施很難制作，比較常見的方法為將充電柜進(jìn)行三級(jí)能量轉(zhuǎn)換，如圖5所示，典型充電柜通過非隔離AC/DC、隔離DC/DC，其中，隔離式的DC-DC —般是用變壓器和光耦將輸入與輸出隔離的，輸入輸出不共地，這樣主要是考慮使用人員的安全，非隔離DC/DC，來實(shí)現(xiàn)比較寬的電壓輸出范圍。其中，輸入端連接至電網(wǎng)，輸出端連接至充電槍，輸出對(duì)象為車載高壓電池包。但是這種方法主要問題在于，無法保證在全輸出電壓范圍保持較高效率，而且成本上也相對(duì)較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)供電效率高，生產(chǎn)成本較低且易用性、可靠性也比較高。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種充電柜。為達(dá)到所述目的，本實(shí)用新型的第一方面實(shí)施例公開了一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換組，每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換組包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換模塊，且每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換模塊均與輸入電壓相連，其中，每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換組具有不同的輸出電壓范圍；開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括多個(gè)開關(guān)，且每個(gè)開關(guān)與所述多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)相連，用于將對(duì)應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換組與所述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的輸出端相連；以及控制模塊，所述控制模塊與所述開關(guān)組件相連，用于根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)所述開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與所述電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的所述電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與所述輸出端相連。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，控制模塊根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連，因此節(jié)省了一級(jí)能量轉(zhuǎn)換單元，在成本上可以大大節(jié)省很多，供電效率高，且易用性和可靠性也比較高。本實(shí)用新型第二方面的實(shí)施例提出一種充電柜，包括控制面板，用于接收用戶設(shè)定的電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍；本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，所述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中的控制模塊與所述控制面板相連。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的充電柜，控制模塊根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連，因此節(jié)省了一級(jí)能量轉(zhuǎn)換單元，在成本上可以大大節(jié)省很多，供電效率高，且易用性和可靠性也比較高。本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

本實(shí)用新型所述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的充電柜模塊拓?fù)鋵?shí)例圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的拓?fù)鋵?shí)例圖；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的充電柜的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5為典型充電柜拓?fù)鋵?shí)例圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解所述術(shù)語的具體含義。下面參考圖1描述本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100，包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換組110、開關(guān)組件120和控制模塊130。多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換組110，進(jìn)一步地，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換模塊，且每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊均與輸入電壓相連，其中，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組具有不同的輸出電壓范圍，具體地，電壓轉(zhuǎn)換組的電壓范圍在50-100V，由此提高了電壓轉(zhuǎn)換組輸出電壓的靈活性與寬泛性。如圖2所示，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。具體地，AC/DC模塊的輸入端與輸入電壓相連,用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行AC/DC變換以生成第一直流電壓。其中，AC/DC模塊為非隔離AC/DC模塊。其中，輸入端可以連接至電網(wǎng)。DC/DC模塊的輸入端與AC/DC模塊的輸出相連，用于對(duì)第一直流電壓進(jìn)行DC/DC變換以生成第二直流電壓，其中，DC/DC模塊具有隔離結(jié)構(gòu)，為隔離DC/DC模塊，可以使波形更穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。隔離式的DC-DC—般是用變壓器和光稱將輸入與輸出隔離的,輸入輸出不共地，這樣主要是考慮使用人員的安全，只采用了電柜進(jìn)行二級(jí)能量轉(zhuǎn)換，就可以很容易實(shí)現(xiàn)。所以相對(duì)傳統(tǒng)方案，無論從效率還是成本上，都具備很大的優(yōu)勢(shì)，另外，由于系統(tǒng)采用多模塊并聯(lián)方案，當(dāng)單個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊出現(xiàn)問題時(shí)，可以很容易維修和更換，使得產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到大幅度提升。開關(guān)組件120包括多個(gè)開關(guān)，具體地，當(dāng)開關(guān)組件120中的一個(gè)開關(guān)閉合時(shí)，開關(guān)組件120中的其他開關(guān)斷開，由此，提高了充電系統(tǒng)的安全性和高效性，且每個(gè)開關(guān)與多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組110中的一個(gè)相連，用于將對(duì)應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換組110與電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100的輸出端相連?？刂颇K130與開關(guān)組件120相連，用于根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件120進(jìn)行控制，以將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組110中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，通過采用多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊串并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)輸出電壓范圍可調(diào)，由于單個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模的輸出范圍可以容易實(shí)現(xiàn)，從而可以簡(jiǎn)化設(shè)置、提高效率，并且達(dá)到節(jié)省成本的目的。此外，控制模塊根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連，因此節(jié)省了一級(jí)能量轉(zhuǎn)換單元，在成本上可以大大節(jié)省很多，供電效率高，且易用性和可靠性也比較高。本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)采用多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)的方案，并且每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓范圍在一定范圍可控。下面參考圖3以電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池包為例描述本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)拓?fù)鋵?shí)例圖。其中，各個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入端接電網(wǎng)，產(chǎn)品輸出為集合所有選擇電壓轉(zhuǎn)換模塊后的輸出，即為充電槍的輸出。如圖3所示，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池包輸出電壓范圍為50-500V，設(shè)計(jì)單個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊電壓為50-100V。當(dāng)輸出電壓位于50-100V區(qū)間時(shí)，只需要閉合開關(guān)Kl即可，即只需要一組模塊并聯(lián)工作就可達(dá)到要求，其他模塊就不需要同時(shí)工作，其中，開關(guān)Kl所能控制的模塊數(shù)量主要取決于充電功率的大小，充電功率越大，并聯(lián)的數(shù)量越多，而且通過軟件對(duì)開關(guān)Kl控制的所有并聯(lián)模塊進(jìn)行控制，具體地，也可以選擇性的讓一些模塊工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了輸出功率的大小控制；當(dāng)輸出電壓位于100V-200V區(qū)間時(shí)，只需要閉合開關(guān)K2即可，且；當(dāng)輸出電壓位于50V-200V區(qū)間時(shí)，K1、K2、K3和Κ4為斷開狀態(tài)，Κ5為閉合，以此類推，當(dāng)輸出電壓位于400-500V范圍時(shí)，只需要閉合開關(guān)Κ5即可。那么采用多個(gè)該模塊串并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)50-500V輸出電壓可調(diào)。綜上可知，由于需要適用于不同廠家和不同車型的充電需要，注定了輸出電壓范圍會(huì)非常寬，且由于單個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出電壓僅為50-100V,那么該模塊采用兩級(jí)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)，并且節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有很大優(yōu)勢(shì)。圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例充電柜的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的充電柜，包括控制面板210和電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100?？刂泼姘?10為接收用戶設(shè)定的電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍。電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100為本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100，電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)100中的控制模塊130與控制面板210相連，可以根據(jù)用戶設(shè)定的電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)電池進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的充電柜，通過采用多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊串并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)輸出電壓范圍可調(diào)，由于單個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模的輸出范圍可以容易實(shí)現(xiàn)，從而可以簡(jiǎn)化設(shè)置、提高效率，并且達(dá)到節(jié)省成本的目的。此外，電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中的控制模塊根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與控制面板接收的電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連，因此節(jié)省了一級(jí)能量轉(zhuǎn)換單元，在成本上可以大大節(jié)省很多，供電效率高，且易用性和可靠性也比較高。并且，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的充電柜可以適用于各種電動(dòng)車，并且均可以保證較高的效率。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng),其特征在于,包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換組，每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換組包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換模塊，且每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換模塊均與輸入電壓相連，其中，每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換組具有不同的輸出電壓范圍；開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括多個(gè)開關(guān)，且每個(gè)開關(guān)與所述多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)相連，用于將對(duì)應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換組與所述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的輸出端相連；以及控制模塊，所述控制模塊與所述開關(guān)組件相連，用于根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)所述開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與所述電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的所述電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與所述輸出端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括AC/DC模塊，所述AC/DC模塊的輸入端與所述輸入電壓相連，用于對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行AC/DC變換以生成第一直流電壓；以及DC/DC模塊,所述DC/DC模塊的輸入端與所述AC/DC模塊的輸出相連,用于對(duì)所述第一直流電壓進(jìn)行DC/DC變換以生成第二直流電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，其特征在于，所述DC/DC模塊具有隔離結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換組的電壓范圍在50-100V。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)組件中的一個(gè)開關(guān)閉合時(shí)，所述開關(guān)組件中的其他開關(guān)斷開。
6.一種充電柜，其特征在于，包括控制面板，用于接收用戶設(shè)定的電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍；如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，所述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中的控制模塊與所述控制面板相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換組，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組包括多個(gè)相互串聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換模塊，且每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊均與輸入電壓相連，其中，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組具有不同的輸出電壓范圍；開關(guān)組件，開關(guān)組件包括多個(gè)開關(guān)，且每個(gè)開關(guān)與多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)相連，用于將對(duì)應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換組與電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的輸出端相連；以及控制模塊，控制模塊與開關(guān)組件相連，用于根據(jù)電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍對(duì)開關(guān)組件進(jìn)行控制，以將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池的電壓范圍匹配的電壓轉(zhuǎn)換組中的一個(gè)或多個(gè)與輸出端相連。該系統(tǒng)供電效率高，生產(chǎn)成本較低且易用性、可靠性也比較高。本實(shí)用新型還公開了一種充電柜。
文檔編號(hào)H02J7/02GK202872409SQ20122049888
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者劉宇, 湯小華 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司