一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁及控制方法技術

本發明專利技術公開了一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁及控制方法。該電動汽車直流充電樁包括人機交互模塊、控制模塊、充電模塊和多把充電槍，其中人機交互模塊與控制模塊相連，控制模塊分別與充電模塊和各充電槍相連。其中，控制模塊控制充電模塊為各充電槍提供預先設定首次分配的充電功率，并對剩余充電功率按充電功率分配優先級順序為各充電槍進行充電功率的再分配。本電動汽車直流充電樁可以同時為多臺電動汽車充電，獨特的充電控制方法實現了充電效率的最大化，有效節省了用戶充電的時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電動汽車充電樁，尤其涉及一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁，同時也涉及該充電樁實現充電過程控制的方法，屬于電動汽車

技術介紹
隨著石油資源的逐漸枯竭，電動汽車在近年來得到了很好的發展。電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛的車輛。其相較于汽油車輛更加節能環保，因此正在被世界各國所推廣。電動汽車充電樁是一種給純電動汽車/混合動力汽車充電的設施，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區停車場或充電站內，根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁一方面接入交流電網，另一方面對外提供充電插頭或充電槍，用于為電動汽車充電。在申請號為201510401047.3的中國專利申請中，公開了一種單機四充的交流充電樁。該交流充電樁與電動汽車車載充電機配合使用，在一個交流充電樁上面可以同時實現四輛電動汽車同時充電，供客戶選擇使用，保證客戶方便、安全的使用。但是，由于該充電樁只能為電動汽車提供慢速充電，所以，使用該充電樁為電動汽車充電的效率較低，無法滿足多輛電動汽車快速充電的需求，而且也不能根據不同電動汽車的不同需求進行合理的充電電量分配，最終達到提高充電樁的充電電量的利用率以及充電效率。
技術實現思路
本專利技術所要解決的首要技術問題在于提供一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁。本專利技術所要解決的另一技術問題在于提供一種上述充電樁實現充電過程控制的方法。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用下述的技術方案：一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁，包括控制模塊、充電模塊和多把充電槍，所述控制模塊分別與所述充電模塊和各所述充電槍相連；所述控制模塊控制充電模塊，為各所述充電槍提供預先設定首次分配的充電功率；所述控制模塊對充電樁的剩余充電功率，按充電功率分配優先級順序為各所述充電槍進行充電功率的再分配。其中較優地，所述充電模塊包括有源功率因數校正單元與DC/DC單元，所述DC/DC單元的輸入端與所述有源功率因數校正單元的輸出端相連。其中較優地，所述充電模塊的第i個DC/DC的充電端口并聯后與第i把充電槍相連，所述第i把充電槍對第i輛電動汽車進行充電，其中i為正整數。其中較優地，所述充電槍設有充電端口與通信端口；所述充電槍通過所述通信端口一方面與所述控制模塊相連，另一方面與電動汽車一一對應相連；各所述充電槍通過所述充電端口與對應的DC/DC相連。其中較優地，所述充電模塊中的有源功率因數校正單元的輸入端并聯在一起，并與交流電源相連。其中較優地，所述電動汽車直流充電樁還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與所述控制模塊相連。一種電動汽車直流充電樁實現充電過程控制的方法，包括如下步驟：步驟S1：控制模塊接收來自各待充電電動汽車的BMS以及充電模塊的信息；步驟S2：根據每把充電槍對應的待充電電動汽車的信息，預先設定每把充電槍首次分配的充電功率；步驟S3：根據每輛電動汽車BMS的需求功率，以每把充電槍的最大額定功率及預先設定首次分配的充電功率為限，控制模塊控制充電模塊為相應的充電槍提供BMS的需求功率；步驟S4：控制模塊實時計算出每把充電槍的當前充電功率，根據充電樁的總功率從而計算出充電樁的當前剩余充電功率；步驟S5：當充電樁當前剩余充電功率大于零時，如果控制模塊檢測到有電動汽車BMS的的需求功率沒有得到滿足，則按照充電功率分配優先級順序將充電樁的當前剩余充電功率分配給相應的充電槍，以盡量滿足各電動汽車BMS的需求功率；步驟S6：達到預定的充電終止電壓時，控制模塊終止充電過程。其中較優地，步驟2中，所述充電槍的所述最大額定功率為：P＝P(DC/DC)×k，其中，所述P(DC/DC)為每個所述充電模塊中的第i個DC/DC的最大充電功率，所述k為充電模塊的數量。其中較優地，步驟3中，所述控制模塊控制每個所述充電模塊中第i個DC/DC，共同為第i把充電槍提供的充電功率不大于預先設定首次分配的充電功率。其中較優地，步驟5中，在對第i把充電槍進行充電功率的再分配過程中，以預先設定首次分配的充電功率與再分配的充電功率之和為限，所述控制模塊控制每個所述充電模塊中第i個DC/DC為所述第i把充電槍提供充電功率。其中較優地，步驟5中，當電動汽車BMS的需求功率都已經得到滿足，或者充電樁當前剩余充電功率等于零時，則不進行充電功率再分配。其中較優地，步驟6中，當DC/DC單元輸出的充電電壓與電動汽車BMS規定的終止電壓相同時，所述控制模塊控制所述DC/DC單元輸出的充電電流為零，終止充電過程并通知人機交互模塊相應的車輛充電已滿。本專利技術所提供的具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁，一方面為每一把充電槍提供預先設定的充電功率，另一方面根據充電樁總額定功率和當前充電功率，實時計算出該充電樁的充電剩余功率，并按再分配充電功率分配優先級順序對相應的充電槍進行充電剩余功率再分配，使每一把充電槍盡量滿足充電電動汽車BMS的需求功率和電流，從而實現了充電樁充電效率的最大化，節省了用戶充電的時間。附圖說明圖1為本專利技術所提供的電動汽車直流充電樁的電路原理框圖；圖2為本專利技術所提供的電動汽車直流充電樁實現充電過程控制的方法流程圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術的
技術實現思路
做進一步地詳細說明。如圖1所示，本專利技術所提供的具有多個充電端口電動汽車直流充電樁(簡稱充電樁)，其中，多個充電端口指由多個充電模塊中的對應的DC/DC的輸出端并聯在一起組成的多個充電端口，將充電槍與充電端口相連，為相應的電動汽車進行充電。該充電樁包括人機交互模塊、控制模塊、充電模塊、充電槍。其中，人機交互模塊與控制模塊相連，控制模塊分別與充電模塊和充電槍相連。其中，對外輸出統一用充電槍，多個充電端口指由多個充電模塊中的對應的DC/DC的輸出端并聯在一起組成的多個充電端口，將充電槍與充電端口相連，為相應的電動汽車進行充電。人機交互模塊包括觸摸顯示屏、刷卡窗口。在用戶啟動充電時，通過刷卡窗口進行刷卡并對充電用戶的身份進行識別，充電結束后通過觸摸顯示屏上相應的菜單選項對電動汽車充電的費用進行結算。該觸摸顯示屏還可以向用戶顯示充電電壓、電量、電流以及時間等信息。例如，通過該觸摸顯示屏可以顯示出電動汽車的電池總容量、當前容量、充電電流、充電終止電壓等信息，還可以顯示出充電模塊輸出的充電電流、輸出的充電電壓、告警等信息。該人機交互模塊不僅給用戶提供了便捷服務，也給工作人員提供了很大的便利。控制模塊用于接收來自電池管理單元(Battery Management System，簡稱為BMS)的信息，例如電動汽車的電池總容量、當前容量、充電電流、充電終止電壓等信息。該控制模塊還用于接收充電模塊的工作信息，例如充電模塊輸出的充電電流、輸出的充電電壓、告警等信息。控制模塊將所接收的不同信息反饋給人機交互模塊，方便工作人員與用戶的使用、查詢。控制模塊還會對電動汽車的BMS(電池管理單元)信息與充電模塊的工作信息進行對比，然后控制模塊控制充電模塊為充電槍提供首次分配和再分配的功率和為電動汽車的電池充電。在電動汽車電池充電過程中，控制模塊控制充電模塊輸出的充電總電流小于等于電動汽車BMS需要的充電電流，控制模塊對電池與充本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁，其特征在于包括控制模塊、充電模塊和多把充電槍，所述控制模塊分別與所述充電模塊和各所述充電槍相連；所述控制模塊控制充電模塊，為各所述充電槍提供預先設定首次分配的充電功率；所述控制模塊對充電樁的剩余充電功率，按充電功率分配優先級順序為各所述充電槍進行充電功率的再分配。

【技術特征摘要】
1.一種具有多個充電端口的電動汽車直流充電樁，其特征在于包括控制模塊、充電模塊和多把充電槍，所述控制模塊分別與所述充電模塊和各所述充電槍相連；所述控制模塊控制充電模塊，為各所述充電槍提供預先設定首次分配的充電功率；所述控制模塊對充電樁的剩余充電功率，按充電功率分配優先級順序為各所述充電槍進行充電功率的再分配。2.如權利要求1所述的電動汽車直流充電樁，其特征在于：所述充電模塊包括有源功率因數校正單元與DC/DC單元，所述DC/DC單元的輸入端與所述有源功率因數校正單元的輸出端相連。3.如權利要求2所述的電動汽車直流充電樁，其特征在于：所述充電模塊的第i個DC/DC的充電端口并聯后與第i把充電槍相連，所述第i把充電槍對第i輛電動汽車進行充電，其中i為正整數。4.如權利要求1所述的電動汽車直流充電樁，其特征在于：所述充電槍設有充電端口與通信端口；所述充電槍通過所述通信端口一方面與所述控制模塊相連，另一方面與電動汽車一一對應相連；各所述充電槍通過所述充電端口與對應的DC/DC相連。5.如權利要求1所述的電動汽車直流充電樁，其特征在于：所述充電模塊中的有源功率因數校正單元的輸入端并聯在一起，并與交流電源相連。6.如權利要求1所述的電動汽車直流充電樁，其特征在于：所述電動汽車直流充電樁還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與所述控制模塊相連。7.一種權利要求1～6中任意一項所述電動汽車直流充電樁實現充電過程控制的方法，包括如下步驟：步驟S1：控制模塊接收來自各待充電電動汽車的BMS以及充電模塊的信息；步驟S2：根據每把充電槍對應的待充電電動汽車的信息，預先設定每把充電槍首次分配的充電功率；步驟S3：根據每輛電動汽車BMS的需求功率，以每把充電槍的最大額定功率及預先設定首次分配的充電功率為限，控制模塊控制充電模塊為相應的充電槍提供BMS的需求功率；...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鎮，
申請(專利權)人：王鎮，
類型：發明
國別省市：北京;11