一种电动汽车群控充电系统及矩阵开关转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电动汽车群控充电系统及矩阵开关转换装置，包括至少两个充电机模块、至少两个矩阵开关转换模块及至少一个充电桩模块，各矩阵开关转换模块的输入端口与充电机模块的数量相同，且各输入端口与各充电机模块对应连接；各矩阵开关转换模块的输出端口与对应的充电桩连接；各矩阵开关转换模块包括与输入端口相对应数量的开关支路，其特征在于，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关。由于半导体器件的迟滞控制方法能够实现输出回路中直流接触器或继电器的零电流开通及零电压关断，有效保护直流接触器或继电器的触点，延长直流接触器或继电器的使用寿命，提高充电的可靠性。

An electric vehicle group control charging system and matrix switch converter

The invention provides an electric vehicle group control charging system and a matrix switch conversion device, including at least two charger modules, at least two matrix switching conversion modules and at least one charging pile module. The input ports of each matrix switching module are the same as the number of the charger modules, and each input port and each charge is charged. The output port of each matrix switch conversion module is connected with the corresponding charging pile, and the matrix switch conversion module includes a switch branch corresponding to the input port, which is characterized by a semiconductor switch tube and switch on each switch branch, and the switch is a contactor switch or a relay. Device switch. The hysteresis control method of semiconductor device can realize zero current opening and zero voltage turn off of DC contactor or relay in the output circuit, effectively protect the contact of DC contactor or relay, prolong the service life of DC contactor or relay, and improve the dependability of the charging.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车群控充电系统及矩阵开关转换装置
本专利技术属于新能源
，特别涉及一种电动汽车群控充电系统及矩阵开关转换装置。
技术介绍
随着全球节能和环保意识的不断增强，新能源领域的电动汽车产业迅速发展，随着国家对电动汽车的大力推广，电动汽车得到普及，加快培育和发展电动汽车，既是有效缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。随着未来电动乘用车的不断推广，快速充电是电动汽车未来电能供给模式的主要发展方向。因此为了满足电动汽车的快速电能补给，充电设施的功率变得越来越大，由于国内电动汽车的种类繁多，各种类型电动汽车对于充电设施的输出功率大小要求不一，因此导致大功率充电设施输出功率不能够得到有效的充分利用。如公开号为“CN106405425A”，名称为“一种基于矩阵式电池老化测试设备的充放电方法及装置”的中国专利文件，该装置包括充电机、矩阵控制模块，其中，充电机包括若干个充电机模块，矩阵控制模块包括若干个接触器，各充电控制模块通过对应的接触器与电池组连接，将电池组的充电需求功率与充电机的功率比较，若大于充电机的功率，则计算所需充电机模块的数量，并将计算结果发送给矩阵控制模块，控制相应的接触器闭合为电池组充电。但是该专利文件的矩阵控制模块的接触器的触点容易坏掉，影响接触器的使用寿命，进一步降低充电的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车群控充电系统，用于解决现有技术中群控充电系统的矩阵控制模块寿命短影响充电可靠性的问题；同时，还提供了一种矩阵开关转换装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电动汽车群控充电系统，包括至少两个充电机模块、至少两个矩阵开关转换模块及至少一个充电桩模块，各矩阵开关转换模块的输入端口与充电机模块的数量相同，且各输入端口与各充电机模块对应连接；各矩阵开关转换模块的输出端口与对应的充电桩连接；各矩阵开关转换模块包括与输入端口相对应数量的开关支路，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关。进一步地，所述接触器开关或继电器开关为两个。进一步地，各矩阵开关转换模块包括正输出母线和负输出母线，所述正输出母线通过矩阵开关转换模块的各输入端口与充电机模块的正输出端连接，所述正输出母线与矩阵开关转换模块的各输入端口之间串设有半导体器件开关和其中一个接触器开关或继电器开关；所述负输出母线通过矩阵开关转换模块的各输出端口与充电机模块的负输出端连接，所述负输出母线与矩阵开关转换模块的各输出端口之间串设有另一个接触器开关或继电器开关。进一步地，所述半导体器件开关管为IGBT或MOS管。进一步地，所述各充电机模块设置有编号及地址。进一步地，所述充电机模块与矩阵开关转换模块之间设置有PCB板，各充电机模块的输出端与所述PCB板的输入端连接，各矩阵开关转换模块的输入端与所述PCB板的输出端连接。进一步地，还包括功率控制单元、群充控制单元及充电控制单元，功率控制单元、群充控制单元及充电控制单元之间通讯连接，所述功率控制单元与各充电机模块检测连接，所述群充控制单元与各矩阵开关转换模块连接。本专利技术还提供了一种矩阵开关转换装置，包括矩阵开关转换模块，所述矩阵开关转换模块包括输入端口和输出端口，各输入端口用于连接对应的充电机模块，各矩阵开关转换模块的输出端口用于与对应的充电桩连接；还包括与输入端口相对应数量的开关支路，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关。进一步地，所述接触器开关或继电器开关为两个。进一步地，各矩阵开关转换模块包括正输出母线和负输出母线，所述正输出母线通过矩阵开关转换模块的各输入端口与充电机模块的正输出端连接，所述正输出母线与矩阵开关转换模块的各输入端口之间串设有半导体器件开关和其中一个接触器开关或继电器开关；所述负输出母线通过矩阵开关转换模块的各输出端口与充电机模块的负输出端连接，所述负输出母线与矩阵开关转换模块的各输出端口之间串设有另一个接触器开关或继电器开关。本专利技术的有益效果是：本专利技术的矩阵开关转换模块包括若干个开关支路，该开关支路上依次串联有继电器或接触器开关、半导体器件关管及继电器或接触器开关。由于半导体器件开关的迟滞控制方法能够实现输出回路中直流接触器或继电器的零电流开通及零电压关断，有效保护直流接触器或继电器的触点，延长直流接触器或继电器的使用寿命，提高充电的可靠性。本专利技术可实现根据充电终端需求功率的大小对充电机模块的输出进行合理的分配，充分利用充电系统的剩余充电功率输出，提高了充电桩的输出功率的利用效率。附图说明图1为本专利技术的电动汽车群控充电系统结构框图；图2为矩阵开关转换装置结构框图；图3为本专利技术的电动汽车群控充电方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明：一种电动汽车群控充电系统，如图1所示，包括至少两个充电机模块，该系统采用集装箱式集中设计，减小了充电系统的安装占地面积，通过设计一块功率PCB板，将各充电机模块的输出端一一连接至PCB板，PCB板上各充电机模块的输出端子采用插接的方式，方便安装，各充电机模块的输出端与PCB板的输入端连接，各矩阵开关转换模块的输入端与PCB板的输出端连接；还包括至少两个矩阵开关转换模块及至少一个充电桩，通过该模块实现充电机模块的输出端扩展。系统还包括功率控制单元、群充控制单元及充电控制单元，功率控制单元、群充控制单元及充电控制单元之间通讯连接，所述功率控制单元与各充电机模块检测连接，所述群充控制单元与各矩阵开关转换模块连接。本实施例提供的电动汽车群控充电系统，也适用于一个充电机模块和一个矩阵转换模块的情况，当车辆需要充电时，直接闭合矩阵转换模块由充电机模块为车辆充电。如图2所示，各矩阵转换模块包括若干个输入端口和若干个输出端口，各矩阵开关转换模块的输入端口与充电机模块的数量相同，且各输入端口与各充电机模块对应连接；各矩阵开关转换模块的输出端口与对应的充电桩连接；各矩阵开关转换模块包括与输入端口相对应数量的开关支路，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关，如图2所示，其中接触器或继电器开关为两个，半导体器件开关管为IGBT或MOS管，作为其他实施方式，也可采用和IGBT或MOS管功能相似或相同的半导体器件开关。此外，各矩阵开关转换模块还包括正输出母线和负输出母线，所述正输出母线通过矩阵开关转换模块的各输入端口与充电机模块的正输出端连接，所述正输出母线与矩阵开关转换模块的各输入端口之间串设有半导体器件开关和其中一个接触器开关或继电器开关；所述负输出母线通过矩阵开关转换模块的各输出端口与充电机模块的负输出端连接，所述负输出母线与矩阵开关转换模块的各输出端口之间串设有另一个接触器开关或继电器开关。本实施例的矩阵开关转换模块采可用批量化生产，降低生产成本，很容易实现充电机输出扩展，兼容性强，方便安装与维护。利用上述充电系统对电动汽车充电的方法，如图3所示，包括如下步骤：1)当某一个充电终端需要充电操作时，充电控制单元与功率控制单元进行报文交互，功率控制单元检测充电系统是否有剩余未分配输出功率，并根据报文交互结果判断该充电终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车群控充电系统，包括至少两个充电机模块、至少两个矩阵开关转换模块及至少一个充电桩模块，各矩阵开关转换模块的输入端口与充电机模块的数量相同，且各输入端口与各充电机模块对应连接；各矩阵开关转换模块的输出端口与对应的充电桩连接；各矩阵开关转换模块包括与输入端口相对应数量的开关支路，其特征在于，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车群控充电系统，包括至少两个充电机模块、至少两个矩阵开关转换模块及至少一个充电桩模块，各矩阵开关转换模块的输入端口与充电机模块的数量相同，且各输入端口与各充电机模块对应连接；各矩阵开关转换模块的输出端口与对应的充电桩连接；各矩阵开关转换模块包括与输入端口相对应数量的开关支路，其特征在于，各开关支路上串设有半导体器件开关管和开关，所述开关为接触器开关或继电器开关。2.根据权利要求1所述的电动汽车群控充电系统，其特征在于，所述接触器开关或继电器开关为两个。3.根据权利要求2所述的电动汽车群控充电系统，其特征在于，各矩阵开关转换模块包括正输出母线和负输出母线，所述正输出母线通过矩阵开关转换模块的各输入端口与充电机模块的正输出端连接，所述正输出母线与矩阵开关转换模块的各输入端口之间串设有半导体器件开关和其中一个接触器开关或继电器开关；所述负输出母线通过矩阵开关转换模块的各输出端口与充电机模块的负输出端连接，所述负输出母线与矩阵开关转换模块的各输出端口之间串设有另一个接触器开关或继电器开关。4.根据权利要求1所述的电动汽车群控充电系统，其特征在于，所述半导体器件开关管为IGBT或MOS管。5.根据权利要求1所述的电动汽车群控充电系统，其特征在于，所述各充电机模块设置有编号及地址。6.根据权利要求1所述的电动汽车群控充电系统，其特征在于，所述充电机模块与矩阵开关转换模块之...

【专利技术属性】
技术研发人员：张臻，刘超，梁晓芳，李彩生，孟凡提，单栋梁，杨昌富，胡林，韩鑫儒，牛高远，贾耀云，齐晓祥，刘向立，张亚平，
申请(专利权)人：许继电源有限公司，许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41