一种电动汽车的充电控制系统的制作方法

专利2024-07-25  8


本发明涉及电动汽车技术领域,特别涉及一种电动汽车的充电控制系统。



背景技术:

电动汽车因其具有节能环保的优点,从而在世界范围内得到了广泛推广。其中,对电动汽车进行充电的充电桩一般可以分为直流充电桩和交流充电桩。并且,为了解决直流充电桩占地面积大、充电功率低的问题。在现有技术当中,一般是利用直流切换接触器将多个充电模块搭接成一个矩阵式充电控制系统来对目标电动汽车进行充电。但是,由于直流切换接触器的体积较为庞大,这样就使得充电控制系统中集成充电模块的数量有限,并由此导致目标电动汽车的充电效率较低。目前,针对这一技术问题,还没有较为有效的解决办法。

由此可见,如何提高对目标电动汽车的充电效率,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电动汽车的充电控制系统,以提高对目标电动汽车的充电效率。其具体方案如下:

一种电动汽车的充电控制系统,包括:

充电模块、用于对所述充电模块的导通状态或关断状态进行控制的操控装置、用于对m个所述充电模块的充电功率进行调控的直流分配单元以及用于对n个所述直流分配单元的充电功率进行调控的负荷分配装置;

其中,所述负荷分配装置的控制端与n个所述直流分配单元的第一输出端相连,每一个所述直流分配单元的输入端分别与m个所述充电模块的输出端相连,m个所述充电模块的输入端分别与m个所述操控装置的第一端相连,m个所述操控装置的第二端分别与交流电源相连;并且,n个直流分配单元的第二输出端分别与n个充电枪连接,以对目标电动汽车进行充电;m≥1、n≥1。

优选的,所述操控装置包括交流进线开关、交流接触器;

其中,所述交流进线开关的输出端与所述交流接触器的输入端相连;

相应的,所述交流接触器的输出端为所述操控装置的第一端,所述交流进线开关的输入端为所述操控装置的第二端。

优选的,所述交流进线开关的输出端还与交流电源防雷器相连。

优选的,所述负荷分配装置包括:

用于和所述直流分配单元建立通信连接的can通信接口。

优选的,所述负荷分配装置还包括:

用于当n个所述直流分配单元中出现故障的充电模块和/或直流分配单元时,则提示故障信息的报警器。

优选的,所述报警器具体为蜂鸣器或指示灯。

优选的,所述负荷分配装置具体为mcu。

优选的,所述负荷分配装置具体为单片机。

优选的,所述负荷分配装置还包括:

用于对n个所述直流分配单元的充电功率进行调控的人机交互界面。

优选的,所述人机交互界面具体为触摸显示屏。

可见,在本发明中,首先是将n个直流分配单元与负荷分配装置进行连接,之后,在每一个直流分配单元上连接m个充电模块,再将m个充电模块分别与m个操控装置进行连接,并将m个操控装置分别与交流电源进行连接,最后,将n个直流分配单元分别与n个充电枪进行连接,这样就组成了对目标电动汽车进行充电的充电控制系统。当需要对目标电动汽车进行充电时,仅需要将该充电控制系统中的一个充电枪或者多个充电枪插入目标电动汽车,此时,负荷分配装置通过与目标电动汽车中的bms进行通信,就可以获取到目标电动汽车所需要的充电功率,此在情况下,负荷分配装置就可以根据目标电动汽车所需要的充电功率来对n个直流分配单元的充电功率进行调整,也即,负荷分配装置通过对处于运行状态的充电模块的数量进行增加或减少,就可以达到对充电控制系统的输出功率进行调整的目的。显然,在本发明中,由于首先是利用直流分配单元来对m个充电模块进行连接,然后,又利用负荷分配装置将n个直流分配单元进行连接,相比与现有技术而言,通过本发明所提供的充电控制系统可以集成更多数量的充电模块,由此就可以显著提高对目标电动汽车的充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车的充电控制系统的结构图;

图2为本发明实施例提供的另一种电动汽车的充电控制系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参见图1,图1为本发明实施例提供的一种电动汽车的充电控制系统的结构图,该充电控制系统包括:

充电模块11、用于对充电模块11的导通状态或关断状态进行控制的开关、用于对m个充电模块11的充电功率进行调控的直流分配单元13以及用于对n个直流分配单元13的充电功率进行调控的负荷分配装置14;

其中,负荷分配装置14的控制端与n个直流分配单元13的第一输出端相连,每一个直流分配单元13的输入端分别与m个充电模块11的输出端相连,m个充电模块11的输入端分别与m个开关的第一端相连,m个开关的第二端分别与交流电源相连;并且,n个直流分配单元13的第二输出端分别与n个充电枪连接,以对目标电动汽车进行充电;m≥1、n≥1。

在本实施例中,当利用该充电控制系统对目标电动汽车进行充电时,可以将n个充电枪中的一个充电枪或者多个充电枪插入目标电动汽车,以对目标电动汽车进行充电。

具体的,当一个充电枪或者多个充电枪插入目标电动汽车时,充电控制系统中的负荷分配装置14就可以与目标电动汽车中的bms进行通信,以及时获取到目标电动汽车所需要的充电功率。当负荷分配装置14获取到目标电动汽车所需要的充电功率时,负荷分配装置14就可以对n个直流分配单元13的充电功率进行调整,也即,负荷分配装置14可以通过目标电动汽车所需要的充电功率来动态调整每一个直流分配单元13中处于运行状态的充电模块11的数量,这样一来,由n个直流分配单元13所组成的充电控制系统就可以输出目标电动汽车所需要的供电功率。

并且,通过本实施例所提供的充电控制系统,还可以通过充电模块11的热切换机制来实现对充电模块数量的热加减控制,这样就可以进一步提高对目标电动汽车进行充电时的充电效率。

可见,在本发明中,首先是将n个直流分配单元与负荷分配装置进行连接,之后,在每一个直流分配单元上连接m个充电模块,并将m个充电模块分别与m个操控装置进行连接,再将m个操控装置分别与交流电源进行连接,最后,将n个直流分配单元分别与n个充电枪进行连接,这样就组成了对目标电动汽车进行充电的充电控制系统。当需要对目标电动汽车进行充电时,仅需要将该充电控制系统中的一个充电枪或者多个充电枪插入目标电动汽车,此时,负荷分配装置通过与目标电动汽车中的bms进行通信,就可以获取到目标电动汽车所需要的充电功率,此在情况下,负荷分配装置就可以根据目标电动汽车所需要的充电功率来对n个直流分配单元的充电功率进行调整,也即,负荷分配装置通过对处于运行状态的充电模块的数量进行增加或减少,就可以达到对充电控制系统的输出功率进行调整的目的。显然,在本发明中,由于首先是利用直流分配单元来对m个充电模块进行连接,然后,又利用负荷分配装置将n个直流分配单元进行连接,相比与现有技术而言,通过本发明所提供的充电控制系统可以集成更多数量的充电模块,由此就可以显著提高对目标电动汽车的充电效率。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,操控装置12包括交流进线开关、交流接触器;

其中,交流进线开关的输出端与交流接触器的输入端相连;

相应的,交流接触器的输出端为操控装置12的第一端,交流进线开关的输入端为操控装置12的第二端。

在本实施例中,是提供了一种对充电模块11的导通状态或关断状态进行控制的操控装置12的具体结构,也即,是通过交流进线开关和交流接触器来控制充电模块11的导通状态或关断状态。

可以理解的是,在实际应用当中,交流电源的输出电流较大,而交流接触器具有可靠的吸动能力,与此同时,将交流接触器与交流进线开关进行配套使用,就可以大大提高在利用交流电源对充电模块11进行充电过程中的可靠性以及安全性。

请参见图2,图2为本发明实施例提供的另一种电动汽车的充电控制系统的结构图。具体的,在本实施例中,是以充电控制系统中集成有10组直流分配单元13、20个充电模块11为例进行说明。在该充电控制系统中,首先由交流进线开关连接10个交流接触器,然后,在每一个交流接触器的输出端依次连接两个充电模块11,也即,充电模块组1-2m、充电模块组3-4m、充电模块组5-6m、充电模块组7-8m、充电模块组9-10m、充电模块组11-12m、充电模块组13-14m、充电模块组15-16m、充电模块组17-18m和充电模块组19-20m。其中,每一个充电模块组通过ac/dc转换后,与直流分配单元13进行连接,也即,与dcu进行连接,并通过设置就可以将这些充电模块进行分组调控,比如:单独对充电模块组1-2m、充电模块组3-4m、充电模块组5-6m、充电模块组7-8m和充电模块组9-10m的充电功率进行调控;然后,再将每一个充电模块组与dcu的输入端相连,这样充电桩中的充电枪1至充电枪5都可以达到对这五组充电模块组中任意一组充电模块组的充电功率进行调整的目的。基于同样的原理,充电桩中的充电枪6至充电枪10也可以实现对充电模块组11-12m、充电模块组13-14m、充电模块组15-16m、充电模块组17-18m和充电模块组19-20m中任意一个充电模块组的充电功率进行调整的目的。

并且,在实际应用当中,为了保证在利用充电控制系统对目标电动汽车进行充电过程中的安全性,还可以在充电桩中设置熔断器,这样如果当充电控制系统对目标电动汽车的充电功率过大时,就可以利用熔断器来将该路直流分配单元13进行关断,这样就可以相对提高在对目标电动汽车进行充电过程中的安全性以及可靠性。

显然,通过本实施例所提供的技术方案,可以进一步保证操控装置在对充电模块进行充电过程中的整体可靠性。

作为一种优选的实施方式,交流进线开关的输出端还与交流电源防雷器相连。

可以理解的是,在利用充电控制系统对目标电动汽车进行充电的过程中,一般是在户外环境中进行使用,并且,在对控制系统的使用过程中,可能会遇到雷雨天气,此时,为了避免雷电将充电控制系统击穿,还可以在交流进线开关的输出端连接交流电源防雷器,以避免意外事故的发生。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,可以进一步保证充电控制系统在使用过程中的安全性以及可靠性。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,负荷分配装置14包括:

用于和直流分配单元13建立通信连接的can通信接口。

在本实施例中,为了使得负荷分配装置14能够对各个直流分配单元13的充电功率进行调整,是在负荷分配装置14中设置了用于和直流分配单元13建立通信连接的can通信接口,也即,负荷分配装置14通过can总线与各个直流分配单元13进行建立通信连接,因为can网络不仅具有传输速度快、传输性能稳定可靠的特点,而且,当每一个充电模块11或者是直流分配单元13通过can网络建立通信连接之后,相当于在充电控制系统中建立了一个个小型的局域网,这样就可以使得各个局域网之间的通信相互独立、互不影响,这样就可以显著提高充电控制系统在充电过程中的安全性以及可靠性。

当然,在实际应用当中,还可以通过rs422或者是rs485等其它通信连接方式将负荷分配装置14和直流分配单元13建立通信连接,此处不作具体限定。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,可以进一步提高负荷分配装置在与直流分配单元进行通信过程中的整体可靠性。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,负荷分配装置14还包括:

用于当n个直流分配单元13中出现故障的充电模块11和/或直流分配单元13时,则提示故障信息的报警器。

可以理解的是,充电控制系统在使用过程中,不可避免地会出现发生故障的充电模块11和/或直流分配单元13,在此情况下,就会对目标电动汽车的正常充电过程造成影响。

所以,在本实施例中,还在负荷分配装置14中设置了报警器,并利用报警器来提示n个直流分配单元13中存在发生故障的充电模块11和/或直流分配单元13,这样工作人员就可以采取相应的应急措施来对充电控制系统的充电过程进行相应的调整,以避免意外事故的发生。

显然,通过本实施例所提供的技术方案,可以进一步提高充电控制系统在使用过程中的整体安全性以及可靠性。

作为一种优选的实施方式,报警器具体为蜂鸣器或指示灯。

在实际应用当中,可以将报警器设置为蜂鸣器或者是指示灯,因为通过蜂鸣器和指示灯可以更为清楚、简单,直观地显示出负荷分配装置14中存在有故障的充电模块11和/或直流分配单元13,这样就可以使得工作人员在更短的时间内对发生故障的充电模块11和/或直流分配单元进行维修,从而避免电动汽车的充电控制系统遭受更多的经济损失。而且,蜂鸣器和指示灯的造价成本较为低廉,所以,当将报警器设置为蜂鸣器或指示灯时,也能够相对降低电动汽车的充电控制系统的设计成本。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,不仅可以使得工作人员更加快速地知悉到电动汽车的充电控制系统的运转状态,而且,也可以相对降低在制造电动汽车的充电控制系统时的整体造价成本。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,负荷分配装置14具体为mcu。

在本实施例中,可以将负荷分配装置14设置为mcu(microcontrollerunit,微控制单元),因为mcu是一种具有计算功能的逻辑芯片,并且,在mcu中集成有中央处理器、计数器、usb、a/d转换等功能模块,所以,就使得mcu具有强大的逻辑计算功能。此外,由于mcu相比于其他类型的控制芯片而言,具有更小的空间体积。所以,当将负荷分配装置14设置为mcu时,也可以相对减少负荷分配装置14对充电控制系统的空间的占用量,并由此进一步减少充电控制系统的空间体积。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,不仅可以相对减少充电控制系统对空间体积的占用量,而且,由此也可以进一步提高人们在使用充电控制系统过程中的用户体验。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,负荷分配装置14具体为单片机。

在实际应用当中,除了可以将负荷分配装置14设置为mcu之外,还可以将负荷分配装置14设置为单片机(microcontrollers),因为单片机是一种具有数据处理能力的集成芯片,所以,利用单片机也可以达到对n个直流分配单元13的充电功率进行调控的目的。并且,由于单片机中集成有具有数据处理能力的cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、定时器和计数器等,相当于一个微型的计算机系统,所以,当将负荷分配装置14设置为单片机时,还可以相对提高负荷分配装置14在使用过程中的整体可靠性。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,不仅可以使得负荷分配装置的设置方式更加灵活、多样,而且,也可以提高负荷分配装置在使用过程中的安全性以及可靠性。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,具体的,负荷分配装置14还包括:

用于对n个直流分配单元13的充电功率进行调控的人机交互界面。

在实际应用当中,还可以在负荷分配装置14中设置用于对n个直流分配单元13的充电功率进行调控的人机交互界面,这样每一个直流分配单元13中各个充电模块11的充电参数就可以更为清楚、直观地显示在工作人员面前,由此一来,工作人员就可以根据充电控制系统的实际运行情况,来对n个直流分配单元13的充电功率进行调整,这样就可以进一步提高在利用负荷分配装置14在对目标电动汽车进行充电过程中的可靠性以及安全性。此外,由于人机交互界面的表现形式多种多样,比如:键盘、鼠标、显示屏等等,所以,在本实施例中,对人机交互界面的具体设置方式不作限定。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,可以相对提高人们在对目标电动汽车进行充电过程中的用户体验。

作为一种优选的实施方式,人机交互界面具体为触摸显示屏。

具体的,可以将人机交互界面设置为触摸显示屏,也即,工作人员可以通过负荷分配装置14上的触摸显示屏来对n个直流分配单元13中各个充电模块11的充电功率进行灵活调整,这样不仅使得工作人员在工作现场就能够对充电控制系统中各个充电模块11的充电功率进行调整,而且,由于工作人员可以直接通过触摸显示屏来对n个直流分配单元13的充电功率进行调整,这样就可以相对提高工作人员对充电控制系统进行调控时的整体调控效率。

可见,通过本实施例所提供的技术方案,可以使得目标电动汽车的充电过程更为清楚、直观,这样就可以进一步提高人们在对目标电动汽车进行充电过程中的充电体验。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电动汽车的充电控制系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征:

1.一种电动汽车的充电控制系统,其特征在于,包括:

充电模块、用于对所述充电模块的导通状态或关断状态进行控制的操控装置、用于对m个所述充电模块的充电功率进行调控的直流分配单元以及用于对n个所述直流分配单元的充电功率进行调控的负荷分配装置;

其中,所述负荷分配装置的控制端与n个所述直流分配单元的第一输出端相连,每一个所述直流分配单元的输入端分别与m个所述充电模块的输出端相连,m个所述充电模块的输入端分别与m个所述操控装置的第一端相连,m个所述操控装置的第二端分别与交流电源相连;并且,n个直流分配单元的第二输出端分别与n个充电枪连接,以对目标电动汽车进行充电;m≥1、n≥1。

2.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述操控装置包括交流进线开关、交流接触器;

其中,所述交流进线开关的输出端与所述交流接触器的输入端相连;

相应的,所述交流接触器的输出端为所述操控装置的第一端,所述交流进线开关的输入端为所述操控装置的第二端。

3.根据权利要求2所述的充电控制系统,其特征在于,所述交流进线开关的输出端还与交流电源防雷器相连。

4.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述负荷分配装置包括:

用于和所述直流分配单元建立通信连接的can通信接口。

5.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述负荷分配装置还包括:

用于当n个所述直流分配单元中出现故障的充电模块和/或直流分配单元时,则提示故障信息的报警器。

6.根据权利要求5所述的充电控制系统,其特征在于,所述报警器具体为蜂鸣器或指示灯。

7.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述负荷分配装置具体为mcu。

8.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述负荷分配装置具体为单片机。

9.根据权利要求1至8任一项所述的充电控制系统,其特征在于,所述负荷分配装置还包括:

用于对n个所述直流分配单元的充电功率进行调控的人机交互界面。

10.根据权利要求9所述的充电控制系统,其特征在于,所述人机交互界面具体为触摸显示屏。

技术总结
本申请公开了一种电动汽车的充电控制系统,包括:充电模块、用于对充电模块的导通状态或关断状态进行控制的操控装置、用于对M个充电模块的充电功率进行调控的直流分配单元以及用于对N个直流分配单元的充电功率进行调控的负荷分配装置;其中,负荷分配装置的控制端与N个直流分配单元的第一输出端相连,每一个直流分配单元的输入端分别与M个充电模块的输出端相连,M个充电模块的输入端分别与M个操控装置的第一端相连,M个操控装置的第二端分别与交流电源相连;并且,N个直流分配单元的第二输出端分别与N个充电枪连接,以对目标电动汽车进行充电;M≥1、N≥1。显然,通过该充电控制系统可以集成更多数量的充电模块,由此就可以显著提高对目标电动汽车的充电效率。

技术研发人员:卜宪林;王立军;贾增东;尚文政;侯仁泉;李建康;庄德才;崔亚鹏;单修泽;田诚信;李林;马法伟;毕瀚中;王海生;钟少伟
受保护的技术使用者:山东鲁能软件技术有限公司智能电气分公司
技术研发日:2020.12.28
技术公布日:2021.04.06

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