电动汽车用基于自适应控制的直流充电站及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车用基于自适应控制的直流充电站及其工作方法，包括DSP处理芯片和多个直流充电桩主体，DSP处理芯片与多个直流充电桩主体分别连接，用于基于附近道路的汽车类型信息，确定多个直流充电桩主体中需要关闭的直流充电桩主体的数量。通过本发明专利技术，能够使得直流充电站内的直流充电桩的开启数量与附近电动车的需求相适应。

DC charging station based on adaptive control for electric vehicle and its working method

The present invention relates to a station and the working method of adaptive control based on DC charging for electric cars, including a DSP chip and a plurality of DC charging pile body, DSP processing chip and a plurality of DC charging pile body are respectively connected, for the car near the road based on the type of information, determining a plurality of DC charging quantity closed DC charging pile the main body of the pile body in need. Through the invention, the opening number of the DC charging pile in the DC charging station can be adapted to the demand of the nearby electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用基于自适应控制的直流充电站及其工作方法
本专利技术涉及直流充电站领域，尤其涉及一种电动汽车用基于自适应控制的直流充电站及其工作方法。
技术介绍
直流式充电桩的常规技术参数如下：a)充电桩(栓)电源输入电压：三相四线380VAC±15％，频率50Hz±5％；b)充电桩(栓)应满足充电对象；c)充电桩(栓)输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求；d)最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容；e)充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式(针对不同电池类型选择)；f)实现智能IC管理；g)每个充电桩(栓)自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理；h)充电桩(栓)接口应符合直流充电接口的相关规定；i)充电桩(栓)通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议的规定执行(充电对象为锂电池电动车)；j)充电桩(栓)对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能；k)充电桩(栓)对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整；l)充电桩(栓)采用强制风冷；m)充电桩(栓)防护等级符合要求每一个直流电动汽车充电站可以由一个或多个直流充电桩组成，直流充电桩作为直流电动汽车的充电终端，除了为直流电动汽车提供电力之外，还可以具有定时、充满报警、电脑快充、密码控制、自识别电压、多重保护等功能，这样，一个直流充电站能够同时为多个直流电动汽车充电，提高充电的效率。然而，由于直流充电桩发展历史较短，积累的经验较少，现有技术中的直流电动汽车充电站内的直流充电桩其结构比较粗犷，冗余度高，导致充电效率较为低下，而且提供的辅助功能偏少，给直流电动汽车的驾驶员带来的用户体验比较差。同时，现有技术中的直流电动汽车充电站只能通过人工操作方式控制管辖的直流充电桩的开启数量，即凭借管理者的历史经验手工控制，这种控制方式并不科学，容易导致在附近道路上行驶的直流电动汽车很少时，直流充电站内所有直流充电桩全部运行，造成电力能源的浪费，或者，在附近道路上行驶的需要充电的直流电动汽车数量远远超过空闲直流充电桩的数量。因此，需要一种新的直流充电站，首先，能够根据直流充电站附近道路的电动汽车具体数量自适应设置自己内部直流充电桩的开启数量，从而实现二者的相适应，其次，能够改造每一个直流充电桩的结构和功能，提高直流充电桩的充电效率。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于自适应控制的直流充电站，通过优化直流充电桩的内部结构，迎合电动汽车驾驶员的各种需求，尤其重要的是，通过引入一氧化碳检测仪、一氧化氮检测仪、红外线传感阵列获取附近道路上行驶的电动汽车占据整个行驶汽车的数量百分比，从而为直流充电站内的直流充电桩的开启提供控制依据。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于自适应控制的直流充电站，所述充电站包括DSP处理芯片和多个直流充电桩主体，DSP处理芯片与多个直流充电桩主体分别连接，用于基于附近道路的汽车类型信息，确定多个直流充电桩主体中需要关闭的直流充电桩主体的数量。更具体地，在所述基于自适应控制的直流充电站中，包括：一氧化氮检测仪，设置在红外线传感阵列附近，用于检测红外线传感阵列附近的一氧化氮浓度，并当一氧化氮浓度大于等于第一浓度阈值时，发出一氧化氮超标信号；一氧化碳检测仪，设置在红外线传感阵列附近，用于检测红外线传感阵列附近的一氧化碳浓度，并当一氧化碳浓度大于等于第二浓度阈值时，发出一氧化碳超标信号；红外线传感阵列，水平设置在直流充电站附近道路位置，由多个红外线传感单元组成，根据同时被触发的红外线传感单元的数量确定充电站附近道路是否存在汽车行驶通过，当确定存在汽车行驶通过时发出汽车通过信号，其中，红外线传感阵列的水平宽度大于等于最长汽车的长度，多个红外线传感单元为等间隔均匀分布；计时器，用于实时发送计时信号；多个直流充电桩主体，每一个直流充电桩主体包括充电控制设备、输入端电压检测设备、输出端电压电流检测设备、第一整流滤波电路、绝缘栅双极型晶体管IGBT桥、高频变压器、第二整流滤波电路、驱动电路、采样检测电路、均流控制电路、过温保护电路、输入过压欠压保护电路、输出过压过流保护电路和CAN总线通讯接口；第一整流滤波电路与380伏三相交流输入线路连接，用于将380伏三相交流电转换为直流输入电压；IGBT桥与第一整流滤波电路和驱动电路分别连接，用于在驱动电路的驱动控制信号下，将直流输入电压转换为脉宽调制的交流输入电压；高频变压器与IGBT桥连接，用于对交流输入电压进行变压隔离；第二整流滤波电路与高频变压器连接，用于将变压隔离后的电压信号再次进行整流滤波以获得直流脉冲信号，直流脉冲信号用于对电动车的电池组进行充电；驱动电路与DSP处理芯片连接，用于接收DSP处理芯片发出的IGBT桥控制信号，并基于IGBT桥控制信号确定驱动控制信号；采样检测电路与第二整流滤波电路的输出端和DSP处理芯片分别连接，用于对直流脉冲信号进行信号采样以获得直流采样数据；均流控制电路与DSP处理芯片连接，用于基于DSP处理芯片发送的均流控制信号对电动车的电池组的充电电流进行均流控制；输入端电压检测设备设置在380伏三相交流输入线路上，与DSP处理芯片连接，用于检测380伏三相交流输入线路的380伏三相交流电的输入电压，并将输入电压发送给DSP处理芯片；输出端电压电流检测设备与第二整流滤波电路的输出端连接，用于检测第二整流滤波电路的输出端处的直流脉冲信号的电压和电流，以作为输出电压和输出电流发送给DSP处理芯片；充电控制设备与第一整流滤波电路连接，用于切断或恢复第一整流滤波电路对380伏三相交流电的接收，以实现对相应直流充电桩主体的开启关闭操作；DSP处理芯片，与计时器、红外线传感阵列、一氧化氮检测仪、一氧化碳检测仪以及每一个直流充电桩主体分别连接，当接收到汽车通过信号时，汽车数量自加1，当接收到汽车通过信号且接收到一氧化氮超标信号和一氧化碳超标信号时，油类汽车数量自加1，电动车数量为汽车数量减去油类汽车数量，汽车数量、油类汽车数量和电动车数量每天自动清零，基于电动车数量占据汽车数量的百分比确定充电站内直流充电桩主体的开启数量，电动车数量占据汽车数量的百分比越大，充电站内直流充电桩主体的开启数量越多。更具体地，在所述基于自适应控制的直流充电站中：DSP处理芯片基于直流采样数据确定均流控制信号。更具体地，在所述基于自适应控制的直流充电站中：DSP处理芯片还与过温保护电路连接，用于为电动车的电池组提供过温保护操作。更具体地，在所述基于自适应控制的直流充电站中：DSP处理芯片还与输入过压欠压保护电路连接，用于为380伏三相交流输入线路提供过压欠压保护操作。更具体地，在所述基于自适应控制的直流充电站中：DSP处理芯片还与输出过压过流保护电路连接，用于为第二整流滤波电路的输出端提供过压过流保护操作。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的基于自适应控制的直流充电站的结构方框图。附图标记：1DSP处理芯片；2直流充电桩主体。具体实施方式下面将参照附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自适应控制的直流充电站的工作方法，所述充电站包括DSP处理芯片和多个直流充电桩主体，所述的工作方法包括：DSP处理芯片与多个直流充电桩主体分别连接，用于基于附近道路的汽车类型信息，确定多个直流充电桩主体中需要关闭的直流充电桩主体的数量。

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应控制的直流充电站的工作方法，所述充电站包括DSP处理芯片和多个直流充电桩主体，所述的工作方法包括：DSP处理芯片与多个直流充电桩主体分别连接，用于基于附近道路的汽车类型信息，确定多个直流充电桩主体中需要关闭的直流充电桩主体的数量。2.如权利要求1所述的工作方法，其特征在于，所述充电站包括：一氧化氮检测仪，设置在红外线传感阵列附近，用于检测红外线传感阵列附近的一氧化氮浓度，并当一氧化氮浓度大于等于第一浓度阈值时，发出一氧化氮超标信号；一氧化碳检测仪，设置在红外线传感阵列附近，用于检测红外线传感阵列附近的一氧化碳浓度，并当一氧化碳浓度大于等于第二浓度阈值时，发出一氧化碳超标信号；红外线传感阵列，水平设置在直流充电站附近道路位置，由多个红外线传感单元组成，根据同时被触发的红外线传感单元的数量确定充电站附近道路是否存在汽车行驶通过，当确定存在汽车行驶通过时发出汽车通过信号，其中，红外线传感阵列的水平宽度大于等于最长汽车的长度，多个红外线传感单元为等间隔均匀分布；计时器，用于实时发送计时信号；多个直流充电桩主体，每一个直流充电桩主体包括充电控制设备、输入端电压检测设备、输出端电压电流检测设备、第一整流滤波电路、绝缘栅双极型晶体管IGBT桥、高频变压器、第二整流滤波电路、驱动电路、采样检测电路、均流控制电路、过温保护电路、输入过压欠压保护电路、输出过压过流保护电路和CAN总线通讯接口；第一整流滤波电路与380伏三相交流输入线路连接，用于将380伏三相交流电转换为直流输入电压；IGBT桥与第一整流滤波电路和驱动电路分别连接，用于在驱动电路的驱动控制信号下，将直流输入电压转换为脉宽调制的交流输入电压；高频变压器与IGBT桥连接，用于对交流输入电压进行变压隔离；第二整流滤波电路与高频变压器连接，用于将变压隔离后的电压信号再次进行整流滤波以获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴红平，
申请(专利权)人：吴红平，
类型：发明
国别省市：江苏,32