一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)日益緊迫的能源危機(jī)，電動(dòng)汽車的發(fā)展已成為國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略。在電動(dòng)汽車的發(fā)展中，充電設(shè)施的建設(shè)是極其重要的，充電速度制約著電動(dòng)汽車的發(fā)展。隨著電池容量及技術(shù)的不斷提升，對(duì)充電系統(tǒng)充電電流的要求也來(lái)越來(lái)越大。目前，市場(chǎng)已有快速充電的一粧雙充的產(chǎn)品，但此類產(chǎn)品只能為一輛車充電，不是真正的雙充系統(tǒng)，且充電電流較小，并不能提高充電系統(tǒng)的效率。
[0003]為了縮短電動(dòng)汽車的充電時(shí)間，提高充電系統(tǒng)的充電效率，具有功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為必然趨勢(shì)。目前，直流充電系統(tǒng)普遍存在充電電流小，且一次只為一輛車提供充電。導(dǎo)致充電時(shí)間長(zhǎng)，充電需排隊(duì)等待，無(wú)法滿足客戶快速充電的要求，導(dǎo)致電動(dòng)汽車行業(yè)普及緩慢。
[0004]針對(duì)以上情況，有必要設(shè)計(jì)一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)及相應(yīng)的充電方法，可同時(shí)為兩輛車進(jìn)行大電流充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)為兩輛車進(jìn)行大電流充電，同時(shí)提供一種使用該雙充系統(tǒng)的充電控制方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)，包括用于與電網(wǎng)連接的由一組AD/DC變換器組成的供電單元和用于與待充電車輛連接的兩個(gè)充電粧，所述供電單元通過(guò)ATS切換單元與兩個(gè)充電粧連接用于實(shí)現(xiàn)各AD/DC變換器在同一時(shí)刻只與一個(gè)充電粧導(dǎo)電連接，所述供電單元、ATS切換單元及兩個(gè)充電粧均與監(jiān)控單元通訊連接。
[0007]所述ATS切換單元由一組與供電單元的AD/DC變換器--對(duì)應(yīng)的切換開關(guān)構(gòu)成。
[0008]所述切換開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)，該雙刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)靜觸點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)AD/DC變換器的正、負(fù)端子連接，第一個(gè)靜觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與兩個(gè)充電粧的正極連接，第二個(gè)靜觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與兩個(gè)充電粧的負(fù)極連接。
[0009]所述監(jiān)控單元與供電單元為485雙向通訊；監(jiān)控單元與充電粧為CAN雙向通訊。
[0010]本發(fā)明的功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充控制方法包括如下模式:
[0011](I)僅對(duì)一輛車進(jìn)行充電:當(dāng)只有一個(gè)待充電車輛通過(guò)任意一個(gè)充電粧進(jìn)行充電時(shí)，根據(jù)待充電車輛的需求電流，順序投入相應(yīng)個(gè)數(shù)的AD/DC轉(zhuǎn)換器與該充電粧連接對(duì)車輛進(jìn)行充電；
[0012](2)同時(shí)對(duì)兩輛車進(jìn)行充電:當(dāng)通過(guò)一個(gè)充電粧對(duì)車輛一非滿負(fù)荷充電時(shí)，根據(jù)車輛一的需求電流，順序排列的前相應(yīng)個(gè)數(shù)的AC/DC轉(zhuǎn)換器投入，此時(shí)系統(tǒng)尚有未啟動(dòng)的AC/DC轉(zhuǎn)換器，車輛二接入另一個(gè)充電粧后，在滿足車輛一充電需求的前提下，根據(jù)車輛二的需求電流，倒序投入相應(yīng)個(gè)數(shù)未啟動(dòng)的AC/DC轉(zhuǎn)換器為車輛二充電；
[0013]當(dāng)通過(guò)一個(gè)充電粧對(duì)車輛一滿負(fù)荷充電時(shí)，所有的AD/DC轉(zhuǎn)換器均與該充電粧導(dǎo)電連接為該車輛充電，此時(shí)車輛二接入另一個(gè)充電粧后，不論車輛二需求電流為多少，都將順序排列的最后一個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換器切換至與后一個(gè)充電粧導(dǎo)電連接為車輛二充電。
[0014]同時(shí)對(duì)兩輛車進(jìn)行充電的模式下，當(dāng)車輛一對(duì)功率需求下降時(shí)，其充電粧倒序切出對(duì)應(yīng)的AC/DC轉(zhuǎn)換器，根據(jù)車輛二的需求電流，倒序投入已切出的相應(yīng)個(gè)數(shù)的AC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0015]當(dāng)車輛一完成充電時(shí)，車輛二自動(dòng)在充電隊(duì)列中變?yōu)檐囕v一，且其對(duì)應(yīng)的充電粧優(yōu)先級(jí)升為車輛一充電粧的優(yōu)先級(jí)，后續(xù)接入另一個(gè)充電粧的車輛則自動(dòng)變?yōu)檐囕v二。
[0016]本發(fā)明的功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)及控制方法利用一組AC/DC變換將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓，并輸出直流電壓與兩個(gè)充電粧相連接；解決了兩臺(tái)車輛同時(shí)充電的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車的直流快速充電，且可以實(shí)現(xiàn)功率的動(dòng)態(tài)分配，對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展起到極好的推動(dòng)作用。另外，在充電時(shí)，兩個(gè)充電粧一個(gè)采用正序投入倒序切出，另一個(gè)采用倒序投入正序切出的控制方式，兩個(gè)充電粧采用同一組ATS切換單元，達(dá)到了功率單元效率利用最大化、切換頻率低及系統(tǒng)壽命長(zhǎng)的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明雙充系統(tǒng)的原理圖；
[0018]圖2為本發(fā)明雙充系統(tǒng)實(shí)施例模式2的工作示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明雙充系統(tǒng)實(shí)施例模式3的工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0021]如圖1所示為本發(fā)明功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充系統(tǒng)的原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括用于與電網(wǎng)連接的由一組AD/DC變換器組成的供電單元和用于與待充電車輛連接的兩個(gè)充電粧，供電單元通過(guò)ATS切換單元與兩個(gè)充電粧連接用于實(shí)現(xiàn)各AD/DC變換器在同一時(shí)刻只與一個(gè)充電粧導(dǎo)電連接，供電單元、ATS切換單元及兩個(gè)充電粧均與監(jiān)控單元通訊連接。
[0022]本實(shí)施例的ATS切換單元由一組與供電單元的AD/DC變換器--對(duì)應(yīng)的切換開關(guān)構(gòu)成。切換開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)，該雙刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)靜觸點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)AD/DC變換器的正、負(fù)端子連接，第一個(gè)靜觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與兩個(gè)充電粧的正極連接，第二個(gè)靜觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與兩個(gè)充電粧的負(fù)極連接。當(dāng)然，這里的切換開關(guān)也可以采用具有相同功能的雙刀三擲開關(guān)，其第三組動(dòng)觸點(diǎn)懸空。
[0023]監(jiān)控單元與供電單元之間采用485雙向通訊，根據(jù)車輛信息給AD/DC變換器下發(fā)充電指令；監(jiān)控單元給ATS切換單元下發(fā)切換指令，實(shí)現(xiàn)功率的自動(dòng)分配，并回采ATS切換單元的狀態(tài)。另外，該監(jiān)控單元還與充電粧實(shí)現(xiàn)CAN雙向通訊。
[0024]本發(fā)明的雙充系統(tǒng)為電動(dòng)汽車提供直流充電電壓，可以實(shí)現(xiàn)兩輛車同時(shí)充電，且根據(jù)車輛信息調(diào)整充電電流大小。
[0025]本發(fā)明還提供了一種功率動(dòng)態(tài)分配的直流快速雙充控制方法，具體包括如下模式:
[0026](I)僅對(duì)一輛車進(jìn)行充電:當(dāng)只有一個(gè)待充電車輛通過(guò)任意一個(gè)充電粧進(jìn)行充電時(shí)，根據(jù)待充電車輛的需求電流，順序投入相應(yīng)個(gè)數(shù)的AD/DC轉(zhuǎn)換器與該充電粧連接對(duì)車輛進(jìn)行充電；
[0027](2)同時(shí)對(duì)兩輛車進(jìn)行充電:當(dāng)通過(guò)一個(gè)充電粧對(duì)車輛一非滿負(fù)荷充電時(shí)，根據(jù)車輛一的需求電流，順序排列的前相應(yīng)個(gè)數(shù)的AC/DC轉(zhuǎn)換器投入，此時(shí)系統(tǒng)尚有未啟動(dòng)的AC/DC轉(zhuǎn)換器，車輛二接入另一個(gè)充電粧后，在滿足車輛一充電需求的前提下，根據(jù)車輛二的需求電流，倒序投入相應(yīng)個(gè)數(shù)未啟動(dòng)的AC/DC轉(zhuǎn)換器為車輛二充電；
[0028]當(dāng)通過(guò)一個(gè)充電粧對(duì)車輛一滿負(fù)荷充電時(shí)，所有的AD/DC轉(zhuǎn)換器均與該充電粧導(dǎo)電連