电动汽车充电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车充电系统，包括集中式电能转换单元、M个DC/DC转换单元、N个AC/DC转换单元、M+N个电池箱、后台监控系统；M≥1，N≥1;所述的集中式电能转换单元的交流侧与三相交流电连接，集中式电能转换单元的直流侧与直流总线连接；所述的DC/DC转换单元的高压侧与直流总线连接，DC/DC转换单元的低压侧与电池箱电连接；所述的AC/DC转换单元的交流侧与三相交流电连接，AC/DC转换单元的直流侧与电池箱电连接；所述的后台监控系统控制M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的输出电压大小以及监测M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的工作状况。
【专利说明】电动汽车充电系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电动汽车充电系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
[0003]电动汽车的组成包括:电力驱动、控制系统、驱动力传动等机械系统完成既定任务的工作装置等。电力驱动、控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能。应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。
[0004]电动汽车充电站是指为电动汽车充电的站点，与现在的加油站相似。随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。然而，电动汽车产业是一项系统工程，电动汽车充电站则是主要环节之一，必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。
[0005]现有普遍使用的电动汽车充电站的充电系统由AC/DC充电机将交流电转化为与电池参数匹配的直流电，给电动汽车的电池充电。现有的充电系统中AC/DC充电机的交流侧直接与电网的三相电源连接，分别在充电站后台监控系统的控制下，将电网交流电整流为符合电池规格的直流电通过电池箱为电动车的电池充电。这种充电系统存在如下的缺点:1、AC/DC充电机分布运行，整体运行效率低，不便于优化控制，并且更容易出现故障；2、大量的电缆敷设工作量大，耗费大量的人力物力。3、多个AC/DC充电机分布运行集成度低占地面积大的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种电动汽车充电系统，主要解决了以下问题:AC/DC充电机分布运行，整体运行效率低，不便于优化控制，并且更容易出现故障；大量的电缆敷设工作量大，耗费大量的人力物力；多个AC/DC充电机分布运行集成度低占地面积大的问题。
[0007]为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下:电动汽车充电系统，包括集中式电能转换单元、M个DC/DC转换单元、N个AC/DC转换单元、M+N个电池箱、后台监控系统；M ^ I, N ^ I;[0008]所述的集中式电能转换单元的交流侧与三相交流电连接,集中式电能转换单元的直流侧与直流总线连接；
[0009]所述的DC/DC转换单元的高压侧与直流总线连接，DC/DC转换单元的低压侧与电池箱电连接；
[0010]所述的AC/DC转换单元的交流侧与三相交流电连接，AC/DC转换单元的直流侧与电池箱电连接；
[0011 ] 所述的后台监控系统控制M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的输出电压大小以及监测M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的工作状况；
[0012]所述的后台监控系统控制所述的集中式电能转换单元的输出电压大小以及监测集中式电能转换单元的工作状况。
[0013]更优选技术方案，所述的集中式电能转换单元就是将三相交流电转换成直流电输出给直流总线。
[0014]更优选技术方案，所述的集中式电能转换单元的输出电压大于600V。
[0015]更优选技术方案，所述的后台监控系统的控制器采用TMS320C6713。
[0016]与现有技术方案相比，本实用新型的有益效果:第一，集中式电能转换装置(集中式电能转换单元)将电网的电能集中转换为高电压直流电能提供给直流总线，由直流总线分配给多个直流变换充电模块(DC/DC转换单元)，通过直流变换充电模块(DC/DC转换单元)转换为符合电池要求的充电电能。相对现有技术都是全部采用分布运行而言，本实用新型集成度高占地面积小，整体运行效率高，便于优化控制，故障率低，使用的电缆少；第二，一部分电池箱采用集中式运行方式，而一部电池箱采用分布式运行方式，这样整个系统更加保险，考虑到了集中式电能转换装置出现问题时，还可以采用分布式电池箱给电动汽车充电，不至于整个充电站全部瘫痪。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]电动汽车充电系统，包括I个集中式电能转换单元、10个DC/DC转换单元、2个AC/DC转换单元、12个电池箱、I个后台监控系统；集中式电能转换单元的交流侧与三相交流电连接，集中式电能转换单元的直流侧与直流总线连接；每一个DC/DC转换单元的高压侧与直流总线连接，DC/DC转换单元的低压侧与电池箱电连接；每一个AC/DC转换单元的交流侧与三相交流电连接，AC/DC转换单元的直流侧与电池箱电连接；后台监控系统控制10个DC/DC转换单元和2个AC/DC转换单元的输出电压大小以及监测10个DC/DC转换单元和2个AC/DC转换单元的工作状况；后台监控系统控制所述的集中式电能转换单元的输出电压大小以及监测集中式电能转换单元的工作状况。其中，所述的集中式电能转换单元就是将三相交流电转换成直流电输出给直流总线。
[0020]其中，所述的集中式电能转换单元的输出电压为850V ;后台监控系统的控制器采用TMS320C6713。TMS320C6713运算速度很快从而保证了 10个DC/DC转换单元和2个AC/DC转换单元的性能。
[0021]至于选择了 10个DC/DC转换单元和2个AC/DC转换单元，这样整个系统更加保险，考虑到了集中式电能转换装置出现问题时，还可以采用分布式AC/DC转换单元给电动汽车充电，不至于整个充电站全部瘫痪。
[0022]TMS320C6713 DSP是美国TI于1997年推出的C6000系列DSP芯片的一款，它是32位高速浮点型DSP，时钟最高频率为300MHz。TMS320C6713主要特点有:(I)体系结构采用超长指令字(VLIW)结构，单指令字长为32位，指令包里有8个指令，总字长达到256位。执行指令的功能单元已经在编译时分配好，程序运行时通过专门的指令分配模块，可以将每个256位的指令包同时分配到8个处理单元，并由8个单元同时运行。其最大处理能力可以达到2400MIPS。(2)采用二级缓冲处理，4KByte直接匹配的程序缓冲LlP，4KByte可匹配的数据缓冲LlD，256KByteL2额外匹配内存。32位外部存储器接口，可无缝连接SRAM、EPROM、Flash、SBSRAM和SDRAM。(3)丰富的外设，包括DMA，EDMA，支持无需CPU参与可以在允许的地址空间里传送数据，扩展总线，具有主机口和I/O端口操作等功能，多通道缓冲串口，其通过配置能和多种串行通信接口通信，两个32位通用定时器等。
[0023]本实用新型的使用方法:当集中式电能转换单元没有出现故障的情况下尽量采用DC/DC转换单元连接的电池箱为电动汽车充电，当集中式电能转换单元出现故障的情况下才使用AC/DC转换单元连接的电池箱为电动汽车充电。因为集中式控制的集成度高占地面积小，整体运行效率高，便于优化控制，故障率低。
【权利要求】
1.电动汽车充电系统，其特征在于:包括集中式电能转换单元、M个DC/DC转换单元、N个AC/DC转换单元、M+N个电池箱、后台监控系统;M≥1，N≥1; 所述的集中式电能转换单元的交流侧与三相交流电连接，集中式电能转换单元的直流侧与直流总线连接； 所述的DC/DC转换单元的高压侧与直流总线连接，DC/DC转换单元的低压侧与电池箱电连接； 所述的AC/DC转换单元的交流侧与三相交流电连接，AC/DC转换单元的直流侧与电池箱电连接； 所述的后台监控系统控制M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的输出电压大小以及监测M个DC/DC转换单元和N个AC/DC转换单元的工作状况； 所述的后台监控系统控制所述的集中式电能转换单元的输出电压大小以及监测集中式电能转换单元的工作状况。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于:所述的集中式电能转换单元就是将三相交流电转换成直流电输出给直流总线。
3.根据 权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于:所述的集中式电能转换单兀的输出电压大于600V。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于:所述的后台监控系统的控制器采用TMS320C6713。
【文档编号】H02J7/02GK203827037SQ201420179013
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】张明华, 夏红春, 于有宝 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司东台市供电公司, 江苏茂源电气有限公司