电池充电系统和包含该系统的电动汽车充电站技术方案

本发明专利技术涉及新能源汽车技术，特别涉及用于为电动汽车充电的电池充电系统和包含该系统的电动汽车充电站。按照本发明专利技术的电池充电系统包含：一个或多个电池充电单元，每个包含：充电模块，所述充电模块配置为适于对多个电池组进行充电；动力切换模块，所述动力切换模块包含多个充电通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的充电通道与所述充电模块建立充电连接；通信切换模块，所述通信切换模块包含多个通信通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的通信通道与所述充电模块建立通信连接；以及本地监控模块，所述本地监控模块配置为与每个所述电池充电单元中的动力切换模块和通信切换模块相连。

【技术实现步骤摘要】
电池充电系统和包含该系统的电动汽车充电站
本专利技术涉及新能源汽车技术，特别涉及用于为电动汽车充电的电池充电系统和包含该系统的电动汽车充电站。
技术介绍
为了大幅减少汽车的二氧化碳排放量，汽车业正在投入大量的人力和物力来研发以电力作为动力源的新型汽车，例如电动汽车。由于对环境影响相对传统汽车较小，新能源汽车的前景被广泛看好。然而，纯电动汽车市场的普及推广还存在不少困难。例如电池的能量补充就是一个比较突出的问题。具体而言，在新型汽车中，电池被用来存储电能，考虑到安全性、成本和使用寿命，目前开发的电动汽车的电池能量密度并不高，这限制了其每次充电后的续航距离，因此提供经济高效的充电资源是使新能源汽车被市场接受的重要方面。目前充电站常通过扩充充电机数量的办法来满足日益增多的充电需求。但是这种方式存在诸多缺点，例如由于充电设备价格较贵，营运商的投资和维护成本居高不下；再者，城市土地资源的紧张也使一个充电站内拥有的充电机数量受到限制。因此提供经济高效的充电设备是市场迫切需要的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电池充电系统，其能够经济高效地提供充电资源。按照本专利技术一个方面的电池充电系统包含：一个或多个电池充电单元，每个电池充电单元包含：充电模块，所述充电模块配置为适于对多个电池组进行充电；动力切换模块，所述动力切换模块包含多个充电通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的充电通道与所述充电模块建立充电连接；通信切换模块，所述通信切换模块包含多个通信通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的通信通道与所述充电模块建立通信连接；以及本地监控模块，所述本地监控模块被配置为与每个所述电池充电单元中的动力切换模块和通信切换模块相连，并且对于每个所述电池充电单元，所述本地监控模块还被配置为当确定需结束当前被充电的电池组的充电操作时，断开与该电池组对应的充电通道和通信通道，并且使对应于多个电池组内其它需要充电的电池组的充电通道和通信通道导通。优选地，在上述电池充电系统中，所述本地监控模块确保每个所述电池充电单元的充电模块在充电时仅与所述多个电池组的其中一个建立相应的充电连接和通信连接。优选地，在上述电池充电系统中，所述本地监控模块借助互锁机制确保每个所述电池充电单元的充电模块在充电时仅与所述多个电池组的其中一个建立相应的充电连接。优选地，在上述电池充电系统中，进一步包含通信开出板，所述本地监控模块经所述通信开出板与各个所述电池充电单元的动力切换模块和通信切换模块相连。优选地，在上述电池充电系统中，所述本地监控模块根据当前被充电的电池组的状态信息确定是否需要结束充电操作。优选地，在上述电池充电系统中，所述本地监控模块经所述通信切换模块与电池组的电池管理系统通信以接收充电请求和电池组的状态信息。优选地，在上述电池充电系统中，每个所述充电通道包括常开直流接触器，所述本地监控模块通过控制所述常开直流接触器实现对所述充电通道的通断状态的控制。优选地，在上述电池充电系统中，每个所述电池充电单元的充电模块与电池组的电池管理系统的通信以及与所述本地监控模块的通信采用CAN总线协议。本专利技术的还有一个目的是提供一种电动汽车充电站，其能够经济高效地提供充电资源。按照本专利技术一个方面的电动汽车充电站包含：至少一个如上所述的电池充电系统；以及远程监控模块，所述远程监控模块配置为与所述电池充电系统的本地监控模块通信。优选地，在上述电动汽车充电站中，所述远程监控模块与所述本地监控模块的通信采用以太网通信协议。与现有技术相比，按照本专利技术上述各个方面的电池充电系统可以在电池组之间自动切换充电操作，因此有效提高了充电设备的利用率，从而降低充电站的投资和运营成本。此外，在充电过程中，通过确保每个电池充电单元的充电模块仅与多个电池组的其中一个建立相应的充电连接和通信连接，提高了设备营运的安全性。再者，包含远程监控模块和本地监控模块的层级监控架构使得用户能够根据实际需要采用相应的监控策略。附图说明本专利技术的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：图1为按照本专利技术一个实施例的电池充电系统的示意图。图2为可应用于图1所示实施例的充电自动切换方法的流程图。图3A为按照本专利技术另一个实施例的电池充电系统的示意框图。图3B为可应用于图3A所示实施例的电池充电系统的电池充电单元的示意框图。图4为按照本专利技术另一实施例的电动汽车充电站的示意框图。具体实施方式下面参照其中图示了本专利技术示意性实施例的附图更为全面地说明本专利技术。但本专利技术可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本专利技术的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本专利技术的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。需要指出的是，本说明书中所述的电动汽车包括纯电动汽车和插电混合动力汽车。图1为按照本专利技术一个实施例的电池充电系统的示意图。如图1所示，按照本实施例的电池充电系统10包含充电模块110、动力切换模块120、通信切换模块130和本地监控模块140。在图1所示的电池充电系统10中，充电模块110为核心部件，其例如将外部电源的交流电能转变为直流电能以实现对电池组B1-Bn的充电。如图1所示，充电模块110至少包含两个通信接口以分别与电池组B1-Bn的电池管理系统(未示出)和本地监控模块140通信。参见图1，动力切换模块120位于充电模块110与电池组B1-Bn之间。特别是，动力切换模块120包含多个通断状态可控的开关元件，每个开关元件连接在充电模块110与多个电池组B1-Bn的其中一个之间以形成相应的充电通道，由此使得充电模块110能够选择性地对多个电池组B1-Bn中的任意一个进行充电或与多个电池组B1-Bn的任意一个建立充电连接。再次参见图1，通信切换模块130位于充电模块110与电池组B1-Bn之间以使充电模块110能够选择性地与多个电池组B1-Bn的任意一个的电池管理系统进行通信。特别是，通信切换模块130包含多个通断状态可控的开关元件，每个开关元件连接在充电模块110与多个电池组B1-Bn的其中一个的电池管理系统之间以形成相应的通信通道。在充电过程中，借助于所建立的与电池管理系统的通信连接，充电模块110可以获取电池组的状态信息并基于状态信息优化充电操作。优选地，上述开关元件例如可以是直流接触器，并且更好地，可以是常开直流接触器。优选地，充电模块110与电池组B1-Bn的电池管理系统的通信采用CAN总线协议。本地监控模块140配置为与动力切换模块120和通信切换模块130相连以控制充电通道和通信通道的通断状态。例如本地监控模块140可通过控制直流接触器实现充电通道和通信通道的导通和关断。另一方面，本地监控模块140还可与电池组B1-Bn的电池管理系统通信以接收充电请求和电池组的状态信息。在本实施例中，如图1所示，本地监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池充电系统，其特征在于，包含：一个或多个电池充电单元，每个所述电池充电单元包含：充电模块，所述充电模块配置为适于对多个电池组进行充电；动力切换模块，所述动力切换模块包含多个充电通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的充电通道与所述充电模块建立充电连接；通信切换模块，所述通信切换模块包含多个通信通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的通信信道与所述充电模块建立通信连接；以及本地监控模块，所述本地监控模块被配置为与每个所述电池充电单元中的所述动力切换模块和所述通信切换模块相连，并且对于每个所述电池充电单元，所述本地监控模块还被配置为当确定需结束当前被充电的电池组的充电操作时，断开与该电池组对应的充电通道和通信通道，并且使对应于多个电池组内其它需要充电的电池组的充电通道和通信通道导通。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电系统，其特征在于，包含：一个或多个电池充电单元，每个所述电池充电单元包含：充电模块，所述充电模块配置为适于对多个电池组进行充电；动力切换模块，所述动力切换模块包含多个充电通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的充电通道与所述充电模块建立充电连接；通信切换模块，所述通信切换模块包含多个通信通道，其中，所述多个电池组的每一个经各自对应的通信信道与所述充电模块建立通信连接；以及本地监控模块，所述本地监控模块被配置为与每个所述电池充电单元中的所述动力切换模块和所述通信切换模块相连，并且对于每个所述电池充电单元，所述本地监控模块还被配置为当确定需结束当前被充电的电池组的充电操作时，断开与该电池组对应的充电通道和通信通道，并且使对应于多个电池组内其它需要充电的电池组的充电通道和通信通道导通。2.如权利要求1所述的电池充电系统，其中，所述本地监控模块确保每个所述电池充电单元的充电模块在充电时仅与所述多个电池组的其中一个建立相应的充电连接和通信连接。3.如权利要求2所述的电池充电系统，所述本地监控模块借助互锁机制确保每个所述电池充电单元的充电模块在充电时仅与所述多个电池组的其中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海岩，李楠，丁习坤，田小涛，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81