一种多模块电源充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多模块电源充电装置，该装置包括主控模块、充电模块、继电器阵列模块以及网络服务模块。此装置的通过CAN通讯控制充电模块，充电模块在主控模块的控制下对电动汽车上的电池进行充电，其中主板为充电枪头的控制器，每增加一个充电枪头就可增加一个从板，充电枪头可切换独立的控制板控制充电，同时网络服务模块可提供刷卡、计算功能。此实用新型专利技术可广泛应用于电动汽车充电控制领域。

【技术实现步骤摘要】
一种多模块电源充电装置
本技术属于控制系统领域，特别是涉及一种多模块电源充电装置。
技术介绍
随着地球上的石油资源的逐渐减少，自然环境的逐步恶化，为了保护人们生存的环境，遏制全球变暖的趋势已经成为全世界各个国家所面临的共同话题。电动汽车相比于普通的汽车，优势在于更加环保、更加清洁、更加节能。而电动汽车充电所必须的充电桩也需要随之发展。从而进一步的减少能源的消耗。据相关统计，电动汽车在能量的利用率方面比燃油汽车高7.5个百分点，而污染物的排放量仅为普通内燃机车的2％-8％，基本无污染物排放。所以新能源汽车代替传统的燃油汽车只是时间问题。要推动电动汽车的发展，除了技术突破之外，相关的基础设施建设也必须同步开展，必须尽快建立起高效的汽车充电站网络。电动汽车充电站的建设正在全世界迅速的展开。目前市面上存在的主流充电机厂家为英可瑞等公司。英可瑞的产品，在充电桩的充电功率的分配上采用了一种开关转换器的设计，将电源模块的输出接入开关转换器，通过接受监控器的控制信号，可实现对不同车辆的充电需求。该产品具有4个独立可控的开关，每个开关有相应的控制信号。根据控制信号可以实现对相应的开关的通断控制。英可瑞开关的构成主要分为两种，一种是继电器开关，另一种为三极管，及通过OC门来控制。目前的充电桩还存在一定的不足，例如充电时不能实现一拖四或者更多的一拖N，充电的速度较慢等。
技术实现思路
有鉴于此，本技术公开一种多模块电源充电装置，所述装置包括：主控模块、充电模块、继电器陈列模块以及网络通讯服务模块；主控模块通过CAN通讯控制充电模块，通过CAN通讯控制BMS管理汽车电池；充电模块正极和继电器阵列连接，各充电模块输出负极并接在一起后与各车辆蓄电池负极相连；继电器阵列模块包括开关矩阵和充电枪，通过充电枪与蓄电池正极相连接；所述继电器陈列模块，开关矩阵由3n-4个开关组成一个n-1行3列的H型的矩阵，充电模块数量n除以充电枪数量m后的整数值为i，所得到的余数为j，i个充电模块做一个整体，n个充电模块被分成m组充电模块和j个充电模块，充电枪的位置按照以每i个充电模块间隔排列，j个充电模块均连接在最后一个充电枪m上，其中n、m、i、j均为大于1的整数，n大于m；网络通讯服务模块实现刷卡、计费功能。在上述技术方案中，所述主控模块的CAN总线接口包括CAN-C与m个CAN接口，接口CAN-C与充电模块相连，接口CANm与m辆汽车BMSm相连，其中m为大于1的整数。在上述技术方案中，所述继电器开关矩阵在未充电时，所有的开关均是断开；充电时，闭合相应的开关来给对应的枪头连接的车辆进行充电，在上述技术方案中，所述充电枪，主板为单枪的控制器，每增加一个枪头需增加一个从板，主板通过通讯模块与各个从板相连并控制。本技术公开一种多模块电源充电装置，具有以下有益效果：本技术采用了一种新型的继电器矩阵，以此来实现充电桩一拖N的功能。附图说明图1为本技术一种多模块电源充电装置结构框图；图2为本技术一种多模块电源充电装置的主电路图；图3为本技术一种多模块电源充电装置实施例1的主电路图；图4为本技术一种多模块电源充电装置实施例2的主电路图；图5为本技术一种多模块电源充电装置实施例3的主电路图；图6本技术一种多模块电源充电装置的控制系统结构图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步详细描述本技术公开一种多模块电源充电装置，所述装置包括：主控模块、充电模块、继电器陈列模块以及网络通讯服务模块；第一主控模块主控模块通过CAN通讯控制充电模块，通过CAN通讯控制BMS管理汽车电池；其中，主控模块的核心为充电控制器，该控制器的CAN总线接口包括CAN-C与m个CAN接口，接口CAN-C与充电模块相连，接口CANm与m辆汽车BMSm相连，其中m为大于1的整数。充电控制器通过CAN通讯和BMS，充电模块以及绝缘检测模块相连接，充电控制器通过485通讯接口和显示屏，电能表相连接。第二充电模块充电模块正极和继电器阵列连接，各充电模块输出负极并接在一起后与各车辆蓄电池负极相连后接地；第三继电器阵列模块继电器阵列模块包括开关矩阵和充电枪，通过充电枪与蓄电池正极相连接，BMS通过CAN总线和主控模块相连来控制继电器矩阵开关的通断，；其中，该继电器陈列模块中的开关矩阵由3n-4个开关组成一个n-1行3列的H型的矩阵，充电模块数量n除以充电枪数量m后的整数值为i，所得到的余数为j，i个充电模块做一个整体，n个充电模块被分成m组充电模块和j个充电模块，充电枪的位置按照以每i个充电模块间隔排列，j个充电模块均连接在最后一个充电枪m上，其中n、m、i、j均为大于1的整数，n大于m。具体如图2中充电装置有n个充电模块，m个充电枪，n/m＝i……1或2直到余数为m-1，每隔i个充电模块拉出一个充电枪头给蓄电池进行充电。第一个枪头接在充电模块1上，第二个枪头接在充电模块i+1上，最后一个枪头接在充电模块(m-1)i+1上，最后剩下的充电模块不再接充电枪头，全部接在最后一个枪头上。其中，所述继电器开关矩阵在未充电时所有的开关均是断开；充电时，闭合相应的开关来给对应的枪头连接的车辆进行充电，继电器开关矩阵充电和未充电状态如下：a)n个充电模块分成了m组，充电时先闭合每一组组内的左侧的开关k11,k21,…k(i-1)1，闭合第二组组内的左侧的开关k(i+1)1,k(i+2)1,…k(2i-1)1，一直闭合到第m组组内的左侧的开关k(mi-i+1)1,k(mi-i+2)1,k(mi-i+3)1…k(mi-1)1,k(mi)1,k(mi+1)1…k(n-1)1；b)当单独一辆汽车接在充电枪m处充电时，需要闭合开关ki1,k(2i)1,…k(mi-i)1,再闭合开关充电枪m处所对应的开关k(mi-i)2,即对充电枪m处的汽车单独充电；c)当给两辆汽车充电时，两辆汽车1，2分别接在充电枪1和充电枪2处，若第x组为位于中间的一组充电模块，将从第1组到第x-1组充电模块分配给汽车1，将第x组到第m组分配给汽车2进行充电,对汽车1，在上述条件下闭合从第1组到第x-1组的开关矩阵的每一组组内的左侧的开关，再闭合从第1组到第x-1组的组间的开关ki1,k(2i)1,…k(xi-2i)1,即可实现从第1组到第x-1组的充电模块对汽车1进行充电，开关k(xi-i)1保持断开；对汽车2，同样的按照上述的条件先闭合从第x组到第m组的开关矩阵的每一组组内的左侧的开关，同样也要闭合第x组到第m组的组间的开关k(xi)1,k(xi+i)1…k(mi-i)1,再闭合开关k(xi-i)2,同时也要闭合从充电枪2处到充电枪x处的充电矩阵的右侧的开关，即闭合开关k(i+1)3,k(i+2)3…k(2i-1)3,k(2i)3…k(xi-i)3,即实现从第x组到第m组的充电模块对汽车2进行充电，其中x为大于1的整数；d)当有m辆汽车同时进行充电时，所有的充电枪口均要使用时，同样的也是在上述的条件下闭合开关矩阵每一组组内的所有左侧的开关，再闭合每一个充电枪所对应的开关矩阵的水平放置的开关，即闭合开关ki2,ki3…k(xi-i)2…k(mi-i)2，即可实现同时对m辆汽车同时进行充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模块电源充电装置，其特征在于：所述装置包括：主控模块、充电模块、继电器陈列模块以及网络通讯服务模块；主控模块通过CAN通讯控制充电模块，通过CAN通讯控制BMS管理汽车电池；充电模块正极和继电器阵列连接，各充电模块输出负极并接在一起后与各车辆蓄电池负极相连；继电器阵列模块包括开关矩阵和充电枪，通过充电枪与蓄电池正极相连接；所述继电器陈列模块中，开关矩阵由3n‑4个开关组成一个n‑1行3列的H型的矩阵，充电模块数量n除以充电枪数量m后的整数值为i，所得到的余数为j，i个充电模块做一个整体，n个充电模块被分成m组充电模块和j个充电模块，充电枪的位置按照以每i个充电模块间隔排列，j个充电模块均连接在最后一个充电枪m上，其中n、m、i、j均为大于1的整数，n大于m；网络通讯服务模块实现刷卡、计费功能。

【技术特征摘要】
1.一种多模块电源充电装置，其特征在于：所述装置包括：主控模块、充电模块、继电器陈列模块以及网络通讯服务模块；主控模块通过CAN通讯控制充电模块，通过CAN通讯控制BMS管理汽车电池；充电模块正极和继电器阵列连接，各充电模块输出负极并接在一起后与各车辆蓄电池负极相连；继电器阵列模块包括开关矩阵和充电枪，通过充电枪与蓄电池正极相连接；所述继电器陈列模块中，开关矩阵由3n-4个开关组成一个n-1行3列的H型的矩阵，充电模块数量n除以充电枪数量m后的整数值为i，所得到的余数为j，i个充电模块做一个整体，n个充电模块被分成m组充电模块和j个充电模块，充电枪的位置按照以每i个充电模块间隔排列，j个充电模块均连接在最后一个充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亮，刘明，袁守利，卢炽华，曾春年，王海雄，王士龙，王明辉，
申请(专利权)人：武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42