一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统及充电方法技术方案

一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统及充电方法，属于电动汽车充电技术领域。解决了由于现有电池充电站中电压转换装置的限制，导致无法满足电动汽车的大功率充电需求或快充需求的问题。本发明专利技术通过从AC/DC变换器将电网电能储存到扩充结构的电池组。当电动汽车需要快速充电时，电网及扩充结构的电池组同时对电动汽车进行充电；当电动汽车进行慢充时，电网通过主AC/DC变换器直接对电动汽车的充电端口供电；当无电动汽车充电时，电网对扩充结构的电池组充电；当电动汽车充电功率需求不同时，判断电动汽车的需求功率是否大于转换装置的额定输出功率，若是则使扩充结构与电网一起供电。本发明专利技术适用于作为电动汽车充电桩使用。

A charging system and method of electric vehicle with multiple charging modes

The utility model relates to an electric vehicle charging system and a charging method with various charging modes, belonging to the technical field of electric vehicle charging. It solves the problem that due to the limitation of the voltage conversion device in the existing battery charging station, it can not meet the high-power charging demand or fast charging demand of the electric vehicle. The invention stores the electric energy of the power grid to the battery group of the expansion structure through the AC / DC converter. When the electric vehicle needs to be charged quickly, the grid and the battery pack of the expansion structure will charge the electric vehicle at the same time; when the electric vehicle is charged slowly, the grid will directly supply power to the charging port of the electric vehicle through the main AC / DC converter; when there is no electric vehicle charging, the grid will charge the battery pack of the expansion structure; when the charging power demand of the electric vehicle is different, judge the electric vehicle Whether the demand power of the vehicle is greater than the rated output power of the conversion device, and if so, make the expansion structure supply power together with the power grid. The invention is suitable for use as an electric vehicle charging pile.

【技术实现步骤摘要】
一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统及充电方法
本专利技术涉及一种电动汽车储能充电系统，属于电动汽车充电

技术介绍
当今世界人们对环境问题越来越重视，为了改善环境，使用清洁能源已经在世界范围内达成共识，尤其用电动汽车替代燃油汽车来减少排放大气污染物。然而随着电动汽车使用量的增加，对电动汽车的续航里程增加的要求尤为明显，通常采用增加电池容量的方式增加电池的续航里程。但是该种方式电池的充电时间长，影响人们对汽车的使用，因此，大幅度的缩短充电时间是当前电池充电技术发展的一个重要方向。由于电动汽车电池充电时需要采用AC/DC变换器将电网输出的交流电转换为直流电，在电动汽车充电需求功率过大或有快充需求时，由于现有电池充电站中电压转换装置的限制，无法满足电动汽车的快充需求。
技术实现思路
本专利技术是为了解决由于现有电池充电站中电压转换装置的限制，导致无法满足电动汽车的大功率充电需求或快充需求的问题，提出一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统及充电方法。本专利技术所述的一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统，该系统包括扩充结构1、主控制器2、主AC/DC变换器3、电动汽车充电端口4和三个开关S1、S2和S3；电动汽车充电端口4用于为电动汽车电池提供充电端口，同时采集或设定电动汽车充电的需求功率，并将采集或设定的电动汽车电池充电的需求功率发送至主控制器2；电动汽车充电端口4还设置负载检测端，在检测到无负载连接时，向主控制器2发送负载未连接信号；主控制器2用于接收电动汽车充电端口4发送的电动汽车电池充电的需求功率信号，根据电动汽车电池充电的需求功率和主AC/DC变换器3的额定功率，判断是否需要进行扩充，若是，控制开关S2和S3闭合，使电网与扩充结构1同时为电动汽车充电端口4供电，否则，控制开关S3闭合，使电网为电动汽车充电端口4供电；主控制器2根据接收的负载未连接信号，向扩充结构1发送自充电控制信号；并在接收到扩充结构1发送的自充电请求信号时，控制开关S1闭合；扩充结构1包括n条供电支路，所述n条供电支路用于在开关S2闭合时为电动汽车充电端口4供电；还用于根据主控制器2发送的自充电控制信号，判断n条供电支路是否需要进行充电，当有至少一条供电支路需要进行自充电时，向主控制器2发送自充电请求信号；主AC/DC变换器3用于对电网输出的电信号进行交流直流转换，并将转换后的信号输出至电动汽车充电端口4。一种具有多种充电模式的电动汽车的充电方法，该方法基于上述一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统实现，该方法包括：电网单独供电模式；当主AC/DC变换器3的额定输出功率满足电动汽车需求功率时，控制开关S3闭合；电网单独对电动汽车充电端口4进行供电；电网与扩充结构1同时供电模式：当电动汽车充电需求功率大于主AC/DC变换器3的额定输出功率时，控制开关S2和S3闭合，使电网与扩充结构1同时对电动汽车充电端口4供电。本专利技术通过从AC/DC变换器将电网电能储存到扩充结构的电池组。当电动汽车需要快速充电时，电网及扩充结构的电池组同时对电动汽车进行充电；当电动汽车进行慢充时，电网通过主AC/DC变换器直接对电动汽车的充电端口供电；当无电动汽车充电时，电网对扩充结构的电池组充电；当电动汽车充电功率需求不同时，判断电动汽车的需求功率是否大于转换装置的额定输出功率，若是则使扩充结构与电网一起供电，实现了当电池有快充需求或大功率供电需求时，采用扩充结构与电网一起进行大功率供电，满足了快充需求。附图说明图1是不同充电模式的电动汽车充电系统原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种不同具有多种充电模式的电动汽车充电系统，该系统包括扩充结构1、主控制器2、主AC/DC变换器3、电动汽车充电端口4和三个开关S1、S2和S3；电动汽车充电端口4用于为电动汽车电池提供充电端口，同时采集或设定电动汽车充电的需求功率，并将采集或设定的电动汽车电池充电的需求功率发送至主控制器2；电动汽车充电端口4还设置负载检测端，在检测到无负载连接时，向主控制器2发送负载未连接信号；主控制器2用于接收电动汽车充电端口4发送的电动汽车电池充电的需求功率信号，根据电动汽车电池充电的需求功率和主AC/DC变换器3的额定功率，判断是否需要进行扩充，若是，控制开关S2和S3闭合，使电网与扩充结构1同时为电动汽车充电端口4供电，否则，控制开关S3闭合，使电网为电动汽车充电端口4供电；主控制器2根据接收的负载未连接信号，向扩充结构1发送自充电控制信号；并在接收到扩充结构1发送的自充电请求信号时，控制开关S1闭合；扩充结构1包括n条供电支路，所述n条供电支路用于在开关S2闭合时为电动汽车充电端口4供电；还用于根据主控制器2发送的自充电控制信号，判断n条供电支路是否需要进行充电，当有至少一条供电支路需要进行自充电时，向主控制器2发送自充电请求信号；主AC/DC变换器3用于对电网输出的电信号进行交流直流转换，并将转换后的信号输出至电动汽车充电端口4。本实施方式所述的电动汽车充电端口4采用键盘或触控屏设置需求功率，所述键盘或触控屏的设置信号输出端连接主控制器2的需求功率信号输出入端。这样当主控制器接收到电动汽车充电端口4的需求功率信号时，判断接收的需求功率是否大于主AC/DC变换器的额定功率，若是，主控制器控制开关S2闭合，控制电网与扩充结构1同时进行供电，否则，控制S3闭合电网单独为电动汽车充电端口4进行供电。进一步地，本实施方式中，扩充结构1包括n个从AC/DC变换器101、n组电池102、n个SOC检测单元103、扩充控制器104、DC/DC变换器105和n个常闭开关Sn1、Sn2、Sn3……Snn；所述n个从AC/DC变换器101分别与n组电池102对应连接构成n条供电支路；n个常闭开关Sn1、Sn2、Sn3……Snn对应控制n条供电支路同时与开关S1相连；每个SOC检测单元103对应检测一组电池102的剩余电量，每个SOC检测单元103的电池剩余电量信号输出端对应连接扩充控制器104的一个剩余电量信号输入端；扩充控制器104用于在接收主控制器2发送的自充电控制信号时，判断n条供电支路中电池的剩余电量是否大于90％，在至少一条供电支路电池电量低于90％时，向主控制器2发送自充电请求信号；DC/DC变换器105本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统，其特征在于，该系统包括扩充结构(1)、主控制器(2)、主AC/DC变换器(3)、电动汽车充电端口(4)和三个开关S

【技术特征摘要】
1.一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统，其特征在于，该系统包括扩充结构(1)、主控制器(2)、主AC/DC变换器(3)、电动汽车充电端口(4)和三个开关S1、S2和S3；
电动汽车充电端口(4)用于为电动汽车电池提供充电端口，同时采集或设定电动汽车充电的需求功率，并将采集或设定的电动汽车电池充电的需求功率发送至主控制器(2)；
电动汽车充电端口(4)还设置负载检测端，在检测到无负载连接时，向主控制器(2)发送负载未连接信号；
主控制器(2)用于接收电动汽车充电端口(4)发送的电动汽车电池充电的需求功率信号，根据电动汽车电池充电的需求功率和主AC/DC变换器(3)的额定功率，判断是否需要进行扩充，若是，控制开关S2和S3闭合，使电网与扩充结构(1)同时为电动汽车充电端口(4)供电，否则，控制开关S3闭合，使电网为电动汽车充电端口(4)供电；
主控制器(2)根据接收的负载未连接信号，向扩充结构(1)发送自充电控制信号；并在接收到扩充结构(1)发送的自充电请求信号时，控制开关S1闭合；
扩充结构(1)包括n条供电支路，所述n条供电支路用于在开关S2闭合时为电动汽车充电端口(4)供电；还用于根据主控制器(2)发送的自充电控制信号，判断n条供电支路是否需要进行充电，当有至少一条供电支路需要进行自充电时，向主控制器(2)发送自充电请求信号；
主AC/DC变换器(3)用于对电网输出的电信号进行交流直流转换，并将转换后的信号输出至电动汽车充电端口(4)。


2.根据权利要求1所述一种具有多种充电模式的电动汽车充电系统，其特征在于，扩充结构(1)包括n个从AC/DC变换器(101)、n组电池(102)、n个SOC检测单元(103)、扩充控制器(104)、DC/DC变换器(105)和n个常闭开关Sn1、Sn2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓刚，王昊，陈继忠，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23