用于电动车辆的充电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于电动车辆的充电系统，包括具有用于与至少一个电动车辆功率交换的接口的至少一个充电端口，至少一个功率转换器，用于将来自诸如电力网的功率源的功率转换成适当格式以便对所述车辆充电，其中，所述功率转换器处于远离充电端口的位置处，诸如单独房间和/或单独建筑物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电动车辆的充电系统。特别地，本专利技术涉及其中可以对多个进行车辆充电的背景，类似于用于具有内燃机的车辆的正规加油站处的情况。
技术介绍
随着电动车辆的日益流行，对充电站的需要随之增加，并且每个可用充电端口所需的总功率以及在多个端口的情况下的其总功率消耗也是如此
技术实现思路
大的功率消耗要求具有增加的功率容量的功率转换器以及因此较大的冷却设施，以防止其部件的损坏，例如过热。采用用于每个能量交换端口的(强制)冷却设施，充电系统(或充电站)将变成具有低能量效率的噪声环境。因此，本专利技术的目的是提供一种用于此目的的具有多个端口的有利的充电系统。从现有技术可知具有多个充电端口的充电站。实现该方法的一个方式是通过使用后面是DC总线的AC/DC转换器，充电端口被连接到该DC总线。其缺点是不能同时对多个车辆充电，因为通常每个车辆具有不同的引入电压(inlet voltage)。为了能够同时对电动车辆充电，在每个充电端口前面放置DC/DC转换器，这将增加多端口充电站的成本。另外，提出了一种用于电动车辆的充电系统，包括多个充电端口，每个具有用于与至少一个电动车辆的功率交换的接口、用于将来自诸如电力网的功率源的功率转换成用于对车辆充电的适当形式的多个功率转换器、用于将至少一个功率转换器连接到至少一个充电端口的可切换连接矩阵、用于控制功率转换器中的至少一个和/或用于控制功率转换器和连接矩阵的切换操作的至少一个控制器以及用于与所述至少一个电动车辆交换参数的通信装置。根据本专利技术的系统提供了多个优点。首先，多端口(至少一个，但优选地多个端口)系统的优点是其用较少的硬件提供了改善的功能，并且其更容易用额外连接来升级且更便且。在优选实施例中，功率转换器和连接矩阵处于远离充电端口的远程位置处，诸如单独房间和/或单独建筑物。使功率转换器在远程位置处的优点是更容易用更多的功率(不需要挖掘(digging))升级，能量交换端口更容易配合到用户位置，并且如果将功率转换器放置在受调节房间中的话，存在对功率转换器的较少技术要求(尤其是在尺寸方面)。充电位置在充电容量的扩展期间将不受干扰。实现了可切换连接矩阵以便以至多一个端口被连接至转换器的方式将每个充电端口同时地耦合至许多的所述多个转换器。这意味着该矩阵使得可以将每个充电端口同时地连接至一个或多个功率转换器，或者完全不连接。可以将转换器同时连接到至多一个充电端口。本专利技术的优点是能够相互独立地扩展功率转换器、矩阵和充电端口，充电端口和功率模块的数目不必与充电站被扩展时相等。可以将充电站安装在一个位置处，并且可以根据其被使用的频率而扩展或者甚至降级。一个方案可以是并不非常频繁地使用充电站，并且由于其在远离其他站的位置处，所以到达的车辆将具有低充电状态。在这种情况下，我们需要具有一个充电端口和高功率容量的充电站。穿越时间在附近建立了新的城市，这将导致更多的电动车辆以中间充电状态访问充电柱。然后将充电站修改成具有更多充电柱且具有相同或较小功率容量的配置将是明智的。本专利技术将在荷兰专利申请NL 2004279中描述的背景下使用，这将使得本专利技术能够记录充电会话。基于所记录的充电会话，服务器可以判定改变功率容量或充电端口的数目。本专利技术的另一优点是充电端口不具有公共接地，这意味着当不止一个电动车辆被连接至充电器时，其将被电隔离，这是EV制造商所期望的。期望车辆之间的电隔离的另一原因是因为在同一电路中具有不止一个隔离监视器将降低隔离监视器的灵敏度。 在用户可对其车辆充电的能量交换端口处，存在较少的噪声、视觉干扰或(暖)空气不便。根据本专利技术的系统在远程位置包括多个功率转换器时变得更加高效。在这种情况下，转换器共享冷却系统和位置(的一部分)，可以将其设计成模块化的，并且总转换器可以适合于所有端口的总功率消耗。在实施例中，远程位置包括气候调节，诸如基于空气或液体的冷却系统、热泵系统或热交换系统，以使热量远离功率转换器，或者如果温度下降到某个阈值以下，将受调节房间内的系统加热。冷却系统可以是向受调节房间吹入或从其中吹出空气的风扇。并且，冷却系统可以是两部分系统，诸如热泵系统。可以从功率转换器或房间提取热量并将其运送(例如用流体或空气)至在受调节房间外面的冷却系统的第二部分。这样，可以更容易地将功率转换器系统升级。此类第二部分用于与外界交换热量，出于此目的，其可以在充电站的屋顶或充电站附近的建筑物(商店)的顶部上以防止噪声和热风打扰用户。该冷却可以是变电室的一部分或者放置在其上面。可以将来自功率转换器的热量用于其他目的，诸如建筑物的加热或水的加热。可以将热量传递至储库，诸如热水箱或地下储热库。受调节房间可以是工业用柜、建筑物、建筑物的一部分或维修间(例如只有被授权人员可进入)，受调节房间不可通过门进入或者具有带着锁的门是可以的。术语受调节在这里特别地意指其至少针对雨或太阳受到防护。受调节房间可以是一个或多个变电室/建筑物。其可以具有用于电网连接变压器的单独隔间，或者可以在没有变压器的情况下使用功率转换器或变电室。并且，可以使用两个房间，一个具有变压器且另一个具有功率转换器。受调节房间可以远离柱中的至少一个至少2米。受调节房间可以在地下、在屋顶上，并且其特征可以在于这样的事实，即其提供增加系统的国际保护等级(如在国际标准IEC 60529中定义的)的壳体。这可以是因为受调节房间的墙壁中的开口小于功率转换器中的开口，或者在功率转换器与受调节房间的墙壁之间存在间隔以防止人触摸功率转换器。受调节房间可以包括空调系统和/或加热器。当针对一个或多个转换器上的直接操作而不是整个房间来配置气候调节时，获得高效率。远程位置可以是变电室或其形成部分，并且可以将一个或多个转换器和变压器定位于远程位置内的单独房间中。替换地，可以将功率转换器放置在外面，或者在多个能量交换端口的情况下，在端口中的一个的内部或在充电端口中的一个的下面(在其基础中)。术语端口在这里用来指示与停在充电站处的作为物理设备的车辆交换能量的功能。功率转换器可以是具有一个或多个AC或DC输入和一个或多个AC或DC输出的单向或多向转换器。在优选实施例中，可以独立地控制这些输出。在单功率转换器的情况下，功率转换器将具有至少两个输出。在多功率转换器的情况下，转换器的输出将被连接至连接矩阵。该连接矩阵具有多个输入和多个输出。在相同申请人的荷兰专利申请NL 2004279中描述了用于根据本专利技术的系统的适当功率转换器的各种配置，其被通过引用结合到本文中。受调节房间还可以包含一个或多个储能系统，诸如电池系统、电容器系统、飞轮或 能够储存能量的任何其他系统。可以将这些储能系统耦合至功率转换器以递送临时峰值功率或在方便的时候储存电。在特定实施例中，可以使用存在于受调节房间中的冷却系统来将储能系统冷却或加热或使其保持在某个定义温度。这对储存介质的寿命可能非常有益，尤其是在电池的情况下。当温度下降至某个阈值以下时，还可以将受调节房间或存在于受调节房间中的系统加热。在优选实施例中，用可以位于远程位置内的可切换连接矩阵将许多功率转换器耦合至许多充电端口。还在荷兰专利申请NL 2 004 279中更详细地描述了此类连接矩阵。在优选实施例中，连接矩阵具有四个输出连接，并被设计成每个连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·布曼，
申请(专利权)人：ABB有限公司，
类型：
国别省市：