[发明专利]一种采用直流环路的电动汽车充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种采用直流环路的电动汽车充电系统。

背景技术

对于电动汽车的充电系统，大多数厂家都是采用独立的系统，一般是在一个充电桩内，设置一个或两个充电枪。单独的充电桩之间没有功率回路的联系。这种形式的充电桩有分体的形式，将充电模块与其它部分分离；也有一体的形式，充电模块与其它部分集中在一个柜体内。

采用多个这种单个独立的充电系统构成的充电站，最显著的问题是充电模块不能充分利用。典型的情况是，当需要充电的功率大于单独系统的最大功率时，尽管其它充电桩没有占用，其充电模块也无法利用。这个问题的另一方面是，为提供足够的充电功率，每个单独系统的充电模块的配置都要足够大，导致总投入增加。

其次是在构成大功率系统时，难于解决在户外环境下充电模块散热问题。充电系统太大时，充电模块的发热太大，为解决散热问题，往往需要增大机柜体积，增加排风等散热装置的投入。

为充分利用充电模块，也有个别厂家尝试不同的方式。其中最为常见的一种是将一定数量的充电模块集中起来，根据每一个与其连接的充电终端的要求进行功率分配。这就是所谓的“充电堆”或“柔性充电”的方式。这个方式能 够解决充电模块的充分利用问题，但是又带来新问题。

首先是热问题。这种方式集中的模块数量比单独系统的更多，充电模块发热的问题更加突出，因此安装充电模块的柜体更大，排风等散热投入更大。这就要求更大的占地面积才能实施。

其次是无法标准化问题。每一个充电站的需求都有差异，充电终端的数量和充电功率配置都不同，充电系统都需要重新定制。定制设备的成本较高，软硬件设计难度大，每次充电系统都难以充分验证，存在系统可靠性风险。

再有，这种方法在充电模块与充电终端之间，需要一个切换阵列，切换阵列的逻辑复杂，切换器件较多，也存在可靠性风险。

“充电堆”或者“柔性充电”的方式，或者其它的充电模块的连接方式，都面临一个问题，一组或一个充电模块，可以接受来自多个充电接口的控制单元的控制，每一个控制单元，要求可以控制在其选择范围内的任何一个或者一组充电模块。目前大多厂家解决这个通信组合问题，都是采用物理断开和闭合的方式，例如，一组充电模块要与某一个控制单元的通信，就把这组充电模块的通信总线通过继电器与该控制单元的总线接通，这种投切的方式最大的问题是不可靠，因为通信信号是微弱的电子信号，物理闭合点的电阻往往因种种随机原因过大而将其阻断。

发明内容

本发明采用直流环路的连接方式，把多个独立的充电系统连接起来，使任何一个单独系统，都可以从与其连接的其它充电单元中取得充电功率，相互连接的充电单元构成一个直流环路充电系统，充电模块得以充分利用。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种采用直流环路的电动汽车充电系统，其特征为：包括将一个以上独立的充电单元采用直流环路连接方式组成的一个直流环路充电系统，一个或者一个以上的充电单元安装于一个或者一个以上的柜体中，

所述的充电单元，包括交流输入单元A、充电模块或充电模块组B、直流配电单元C、控制单元D、通信总线E以及充电单元所在的柜体F。

作为优选的技术方案，交流输入单元A，将输入的交流电源分配给充电模块或模块组B，以及其它用电装置；交流输入单元A分配交流电源的电路设有保护、测量装置。

作为优选的技术方案，充电模块或充电模块组B，将交流电源变换为直流电源，充电模块的变换参数受控制单元D控制，一个充电单元包含若干个所述的充电模块或充电模块组B，所述充电模块组由若干个充电模块组成，同一组的充电模块在通信协议内有一个共同的地址段，以便于其它装置在通信中对其的识别。

作为优选的技术方案，所述直流配电单元C，将充电模块或充电模块组B输 出的直流电分配到充电枪，所述的直流分配电路，设有保护、测量和控制装置，直流电分配到的充电枪；

所述直流配电单元C，含有直流环路的第1连接点A和第2连接点B，以及可分合装置C、D，用于将本充电单元与组成充电系统的其它充电单元连接成为直流环路。