電動汽車直流充電樁系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車直流充電粧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車是以車載電源為動力，用電機作為動力驅(qū)動車輪行駛的一種新型綠色環(huán)保的交通工具。電動汽車的車載電源一般由多組蓄電池進行串聯(lián)或并聯(lián)排列組合而成，以此來提高蓄電池的供電能力。電動汽車由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。電動汽車應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于能量低，充電速度慢，壽命短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。驅(qū)動電動機的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能，通過傳動裝置或直接驅(qū)動車輪和工作裝置。
[0003]電動汽車充電粧(站)是指為電動汽車充電的站點，與現(xiàn)在的加油站相似。隨著低碳經(jīng)濟成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主旋律，電動汽車充電站作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分，以及國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將成為今后中國汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的電動汽車充電站大部分通過AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置給充電電池供電，通過控制系統(tǒng)控制每個AC/DC轉(zhuǎn)換充電裝置的充電電壓大小，由于一個充電站一般都有幾十個充電位，因此控制系統(tǒng)控制非常復(fù)雜。
[0005]如圖2所示，采用集中式電能轉(zhuǎn)換裝置將電網(wǎng)電能一次性輸送給直流總線，然后直流總線上連接多個DC/DC轉(zhuǎn)換裝置，分別為充電電池充電(蓄電池)，這樣的充電站系統(tǒng)相對于第一種電動汽車充電系統(tǒng)來說控制系統(tǒng)控制相對簡單一些。
[0006]蓄電池在充電過程中，為了縮短充電時間，剛開始的時候充電電流和充電電壓都比較大，隨時充電時間的延長，蓄電池的溫度會不斷上升，如果繼續(xù)采用開始的充電電壓和充電電流的話，蓄電池的壽命將大大降低；于是出現(xiàn)了充電電壓不斷變化的電動汽車充電系統(tǒng)，所采集的技術(shù)方案就是不斷的調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓大小，需要控制系統(tǒng)不斷控制多個DC/DC轉(zhuǎn)換單元，這樣整個控制系統(tǒng)的復(fù)雜性較高，由于需要不斷的改變晶閘管的導通關(guān)斷時間，使得整個系統(tǒng)電能消耗更大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:【背景技術(shù)】部分描述的為了延長充電電池壽命需要不斷地調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換單元輸出電壓大小的控制方案復(fù)雜性較高，并且頻繁的改變晶閘管的導通控制時間更加耗能。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:電動汽車直流充電粧系統(tǒng)，包括包括集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元、第一直流總線、6個DC/DC單元、6個充電箱；集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接電網(wǎng)，輸出端連接第一直流總線、每個DC/DC單元的輸入端連接第一直流總線；DC/DC單元的輸出端連接充電箱的輸入端；還包括多個開關(guān)單元、第二直流總線、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、控制器單元；
[0009]6個DC/DC單元由左到右依次命名為第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元、第三DC/DC單元、第四DC/DC單元、第五DC/DC單元、第六DC/DC單元；
[0010]6個充電箱由左到右依次命名為第一充電箱、第二充電箱、第三充電箱、第四充電箱、第五充電箱、第六充電箱；
[0011]第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元的輸出電壓為1200V ；
[0012]第三DC/DC單元、第四DC/DC單元的輸出電壓為800V ；
[0013]第五DC/DC單元、第六DC/DC單元的輸出電壓為600V ；
[0014]第一 DC/DC單元的輸出端與第一充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第一節(jié)點；
[0015]第二 DC/DC單元的輸出端與第二充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第二節(jié)點；
[0016]第三DC/DC單元的輸出端與第三充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第三節(jié)點；
[0017]第四DC/DC單元的輸出端與第四充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第四節(jié)點；
[0018]第五DC/DC單元的輸出端與第五充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第五節(jié)點；
[0019]第六DC/DC單元的輸出端與第六充電箱的輸入端之間串聯(lián)兩個開關(guān)單元，這兩個開關(guān)單元之間的連接節(jié)點定義為第六節(jié)點；
[0020]第一節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0021]第二節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0022]第三節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0023]第四節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0024]第五節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0025]第六節(jié)點連接一個開關(guān)單元的一端，該開關(guān)單元的另一端連接第二直流總線；
[0026]溫度傳感器檢測充電電池的溫度；
[0027]電流傳感器、電壓傳感器均設(shè)置于充電箱的輸入端口處；
[0028]電流傳感器、電壓傳感器分別檢測每個充電電池的充電電流和充電電壓；
[0029]溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器與控制器單元電連接；
[0030]每個開關(guān)單元的控制端分別與控制器單元的10 口電連接；
[0031]控制器單元通過控制開關(guān)單元的控制端控制每個開關(guān)單元的斷開與閉合。
[0032]進一步，所述的控制器單元采用MSP430單片機。
[0033]進一步，所述的開關(guān)單元采用可控晶閘管。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果:第一，本發(fā)明通過檢測充電電池的溫度、充電電流、充電電壓，從而及時調(diào)整充電電壓、充電電流，由于控制器單元只是通過控制開關(guān)單元的控制端從而改變充電電池的充電電壓和充電電流，而不是通過不斷改變DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓，所以整個系統(tǒng)控制起來非常的簡單；第二，由于是通過控制開關(guān)單元的閉合與關(guān)斷，而不需要不斷地改變晶閘管的導通控制時間，所以整個系統(tǒng)的電能消耗較低，更加節(jié)能；第三，本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓是固定不變的，因此控制非常簡單，為了延長蓄電池充電的使用壽命本發(fā)明可以實現(xiàn)以下方案，比如給第五充電箱充電的話，開始的時候可以采用第一 DC/DC單元和第二 DC/DC單元并聯(lián)，充電一段時間后可以采用第三DC/DC單元與第四DC/DC單元并聯(lián)充電，最后可以采用第五DC/DC單元充電，在不需要挪動第五充電箱內(nèi)部的蓄電池的情況下就可以讓其他充電位的DC/DC單元為第五充電箱充電；第四，本發(fā)明的電路設(shè)計可以簡單實現(xiàn)并聯(lián)充電；第五，本發(fā)明設(shè)置第二直流總線的好處在于，比如，第二 DC/DC單元為第四充電箱充電只需要第二節(jié)點與第二直流總線之間的開關(guān)單元閉合，第三節(jié)點與第二直流總線之間的開關(guān)單元斷開，第一節(jié)點與第二直流總線之間的開關(guān)單元斷開，這時候如果第三DC/DC單元正常給第三充電箱充電，第一 DC/DC單元正常給第一充電箱充電而不會受到影響。
【附圖說明】
[0035]圖1是現(xiàn)有的一種電動汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖；
[0036]圖2是現(xiàn)有的另一種電動汽車充電系統(tǒng)原理方框示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明的原理方框示意圖；
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0039]說明:DC/DC單元是交直流轉(zhuǎn)換器件屬于現(xiàn)有公知技術(shù)不詳細描述。MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集結(jié)構(gòu)，MSP430單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。
[0040]對于6個DC/DC單元由左到右依次命名為第一 DC/DC單元、第二 DC/DC單元、第三DC/DC單元、第四DC/DC單元、第五DC/DC單元、第六DC/DC單元；6個充電箱由左到右依次命名為第一充電箱、第二充電箱、第三充電箱、第四充電箱、第五充電箱、第六充電箱；只是為了描述起來更加方便，實際實施過程中，并不存在所謂的由左到右的位置關(guān)系。
[0041]如圖2所示:電動汽車直流充電粧系統(tǒng)，電動汽車直流充電粧系統(tǒng)，包括包括集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元、第一直流總線、6個DC/DC單元、6個充電箱；集中式AC\DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接電網(wǎng)，輸出端連接第一直流總線、每個DC/DC單元的輸入端連接第一直流總