電動車快速充電系統的製作方法

2023-06-05 01:20:56

專利名稱：電動車快速充電系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車充電系統，尤其涉及一種可以實現快速充電的電動車快速充電系統。
背景技術：
隨著我國節能減排政策的推進，新能源客車的數量越來越多，特別是由電力驅動的純電動客車，因其採用電力驅動不使用燃油，可有效地減少我國對石油資源的依賴，可將有限的石油用於更重要的方面，且電動客車無內燃機汽車工作時產生的廢氣，不產生排放汙染，是實現交通方面節能減排的最佳產品。目前電動客車通常採用常規充電方法和電池組快速更換方法來完成電池能量的補充。米用常規充電方式，由於充電時間長、一臺車就得配一臺充電設備和一個充電工位，因此存在充電設備數量多、佔地面積大、投資大的弊端。採用電池組快換方式，一臺車必須得配備2組電池，每天需更換電池組1-2次，且快換式充電站需要配備電池換裝機器人，因此也存在設備多、管理難度大、佔地面積大，投資大的弊端
實用新型內容
本實用新型旨在解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種電動車快速充電系統，縮短了充電時間，並且解決了大電流均衡傳導的問題。為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種電動車快速充電系統，其特徵在於:包括動力電池組、設置在電動車上且用於與充電機連接的N個充電座、N個串聯的電流傳感器和控制器，其中所述動力電池組的正極分別通過一個充電座正極繼電器連接各充電座的正極；所述動力電池組的 負極連接第I個電流傳感器的自由端，第i個電流傳感器與第i+Ι個電流傳感器的串聯節點通過一個充電座負極繼電器連接第i個充電座的負極，且第N個電流傳感器的自由端通過一個充電座負極繼電器連接第N個充電座，l〈i〈N-l，N>3且i和N均為整數；所述控制器分別與各充電座連接；所述控制器的控制端分別與各電流傳感器、各充電座正極繼電器以及各充電座負極繼電器連接；所述控制器的電流信號輸入端分別與各電流傳感器連接。本實用新型採用多個充電槍同時充電，縮短了充電時間，實現了快速充電，並且在充電過程中實時採集各充電座的充電電流，控制器根據各充電座的充電電流發送電流調整指令給充電機，充電機對充電座的充電電流進行調整，使得各充電座的充電電流相等，從而解決了大電流均衡傳導的問題。所述控制器還與該動力電池組連接。本實用新型採集動力電池組的電荷狀態信息以及電壓、溫度參數，提高了充電過程中的自動化程度。[0012]該電動車快速充電系統還包括正極主繼電器和負極主繼電器，其中所述動力電池組的正極通過該正極主繼電器輸出正電流，所述動力電池組的負極依次通過該第I個電流傳感器、該負極主繼電器輸出負電流；所述控制器的控制端分別與該正極主繼電器、負極主繼電器連接。綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:1、本實用新型採用多個充電槍同時充電，縮短了充電時間，實現了快速充電，並且在充電過程中實時採集各充電座的充電電流，控制器根據各充電座的充電電流發送電流調整指令給充電機，充電機對充電座的充電電流進行調整，使得各充電座的充電電流相等，從而解決了大電流均衡傳導的問題；2、本實用新型根據動力電池組的電荷狀態信息判斷是否結束充電，並且根據動力電池組的電壓、溫度參數判斷是否降低充電總電流，提高了充電過程中的自動化程度。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是本實用新型的第一實施例的電路原理圖；圖2是本實用新型的第二實施例的電路原理圖；圖3是本實用新型的第三實施例的電路原理圖；圖4是本實用新型的流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。該電動車快速充電系統包括動力電池組、設置在電動車上且用於與充電機連接的N個充電座、N個串聯的電流傳感器和控制器，其中該動力電池組的正極分別通過一個充電座正極繼電器連接各充電座的正極；該動力電池組的負極連接第I個電流傳感器的自由端，第i個電流傳感器與第i+Ι個電流傳感器的串聯節點通過一個充電座負極繼電器連接第i個充電座的負極，且第N個電流傳感器的自由端通過一個充電座負極繼電器連接第N個充電座，l〈i〈N-l，N>3且i和N均為整數。該控制器分別與各充電座連接；控制器的控制端分別與各電流傳感器、各充電座正極繼電器以及各充電座負極繼電器連接；控制器的電流信號輸入端分別與各電流傳感器連接；控制器還與該動力電池組連接。此外，該電動車快速充電系統還包括正極主繼電器和負極主繼電器，其中該動力電池組的正極通過該正極主繼電器輸出正電流，該動力電池組的負極依次通過該第I個電流傳感器、該負極主繼電器輸出負電流；所述控制器的控制端分別與該正極主繼電器、負極主繼電器連接。在本實用新型的第一實施例中，以兩個充電座為例，如圖1所示，該電動車快速充電系統包括動力電池組12、第一充電座1、第二充電座2、第一充電座正極繼電器6、第二充電座正極繼電器7、第一充電座負極繼電器8、第二充電座負極繼電器9、第一電流傳感器10、第二電流傳感器11和控制器3，其中該動力電池組12的正極通過第一充電座正極繼電器6連接第一充電座I並且通過第二充電座正極繼電器7連接第二充電座2的正極；第一電流傳感器10與第二電流傳感器11串聯，動力電池組的負極連接第一電流傳感器10的自由端，第一電流傳感器10與第二電流傳感器11的串聯節點通過第一充電座負極繼電器8連接第一充電座I的負極，且第二電流傳感器11的自由端通過第二充電座負極繼電器9連接第二充電座2的負極。該控制器3的控制端分別與第一充電座正極繼電器6、第二充電座正極繼電器7、第一充電座負極繼電器8、第二充電座負極繼電器9、第一電流傳感器10和第二電流傳感器11連接，用於控制第一充電座正極繼電器6、第二充電座正極繼電器7、第一充電座負極繼電器8和第二充電座負極繼電器9的通斷，並且控制第一電流傳感器10和第二電流傳感器11開始工作，進入電流檢測和計算狀態。當兩支充電槍分別插入第一充電座1、第二充電座2後，第一充電座1、第二充電座2向控制器3發送充電信號,控制器3控制第一充電座正極繼電器6、第二充電座正極繼電器7、第一充電座負極繼電器8和第二充電座負極繼電器9閉合，控制器3控制第一電流傳感器10、第二電流傳感器11進入電流檢測與計算狀態，充電機開始向動力電池組12充電，第一電流傳感器10、第二電流傳感器11分別採集流經對應充電座的電流值，並將檢測信息傳送給控制器3。在正常情況下，流過第二電流傳感器11的電流大小是流過第一電流傳感器10的電流大小的1/2，當檢測到流過第二電流傳感器11的電流大小不是流過第一電流傳感器10的電流大小的1/2時，控制器3通過CAN通訊線向第一充電座1、第二充電座2發送電流調整指令，第一充電座I和第二充電座2將電流調整指令傳給充電機，充電機調整充電電流大小，保證電流均衡傳導。在本實用新型的第二實施例中，如圖2所示，本實施例與第一實施例的區別在於:控制器3通過CAN總線與動力電池組12連接，當控制器3檢測到動力電池組12中的電量充滿時，控制器3通過CAN總線向第一充電座I和第二充電座2發出充電結束指令，第一充電座I和第二充電座2將充電結束指令傳給充電機，充電機結束充電。當控制器3檢測到動力電池組12內各單體電池的電壓、壓差、溫度和溫差中至少一種超過規定限值時，由控制器3通過第一充電座I和第二充電座2向充電機發出調整指令，充電機降低充電總電流。在本實用新型的第三實施例中，如圖3所示，本實施例與第一實施例的區別在於:控制器3通過CAN總線與動力電池組12連接，控制器3與正極主繼電器4、負極主繼電器5連接，控制器控制正極主繼電器4、負極主繼電器5的通斷；動力電池組12的正極通過正極主繼電器4的輸入端連接輸出正電流；動力電池組12的負極依次通過第一電流傳感器10、負極主繼電器5輸出負電流。如圖4所示，該電動車快速充電方法包括以下步驟:S1、在充電機的充電槍插入充電座後，對應的充電座向控制器發送充電信號；S2、控制器控制各充電座正極繼電器、各充電座負極繼電器導通，充電機開始向動力電池組充電。在步驟S2中該控制器還控制各電流傳感器開始工作，並且根據電流傳感器採集到的電流值判斷各充電座的充電電流是否相等:如果第i個電流傳感器檢測到的電流值不等於(1-l)/N，則表示充電座的充電電流不相等，在充電總電流不變的前提下，該控制器通過對應的充電座發送電流調整指令給充電機，針對充電電流小於1/N的充電座，該充電機增大其充電電流，針對充電電流小於1/N的充電座，該充電機減小其充電電流。例如，在本實用新型的第一實施例中，當檢測到流過第二電流傳感器11的電流大小不是流過第一電流傳感器10的電流大小的1/2時，控制器3通過CAN通訊線向第一充電座1、第二充電座2發送電流調整指令，第一充電座I和第二充電座2將電流調整指令傳給充電機，充電機調整充電電流大小，保證電流均衡傳導。如果第i個電流傳感器檢測到的電流值等於(i_l)/N，則表示充電座的充電電流相等，該控制器根據動力電池組的電荷狀態信息SOC判斷是否結束充電:在S0C〈100%時該充電機繼續向該動力電池組充電；在SOC=IOO %時該控制器通過該充電座發送結束充電指令給該充電機，充電機結束充電。此外，該電動車快速充電方法還包括該控制器對該動力電池組的參數進行監測的步驟:控制器採集該動力電池組中各單體電池的電壓和溫度，並判斷各單體電池的電壓、壓差、溫度和溫差中至少一種是否超過規定限值:如果超過該規定限值，則該控制器通過對應的充電座發送電流調整指令給該充電機，該充電機降低充電總電流，否則該充電機不調整充電總電流，繼續向該動力電池組充電。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求1.一種電動車快速充電系統，其特徵在於:包括動力電池組、設置在電動車上且用於與充電機連接的N個充電座、N個串聯的電流傳感器和控制器，其中所述動力電池組的正極分別通過一個充電座正極繼電器連接各充電座的正極； 所述動力電池組的負極連接第I個電流傳感器的自由端，第i個電流傳感器與第i+1個電流傳感器的串聯節點通過一個充電座負極繼電器連接第i個充電座的負極，且第N個電流傳感器的自由端通過一個充電座負極繼電器連接第N個充電座，l〈i〈N-l，N>3且i和N均為整數； 所述控制器分別與各充電座連接；所述控制器的控制端分別與各電流傳感器、各充電座正極繼電器以及各充電座負極繼電器連接；所述控制器的電流信號輸入端分別與各電流傳感器連接。
2.根據權利要求1所述的電動車快速充電系統，其特徵在於:所述控制器還與該動力電池組連接。
3.根據權利要求1或2所述的電動車快速充電系統，其特徵在於:還包括正極主繼電器和負極主繼電器，其中所述動力電池組的正極通過該正極主繼電器輸出正電流，所述動力電池組的負極依次通過該第I個電流傳感器、該負極主繼電器輸出負電流； 所述控制器的控制端分別與該正極主繼電器、負極主繼電器連接。
專利摘要本實用新型提出了一種電動車快速充電系統，屬於充電領域。該系統包括動力電池組、N個充電座、N個串聯的電流傳感器和控制器，其中動力電池組的正極分別通過一個充電座正極繼電器連接各充電座的正極；動力電池組的負極連接第1個電流傳感器的自由端，第i個電流傳感器與第i+1個電流傳感器的串聯節點通過一個充電座負極繼電器連接第i個充電座的負極，且第N個電流傳感器的自由端通過一個充電座負極繼電器連接第N個充電座；控制器分別與各充電座連接；控制器的控制端分別與各電流傳感器、各充電座正極繼電器以及各充電座負極繼電器連接；控制器的電流信號輸入端分別與各電流傳感器連接。本實用新型縮短了充電時間，並且解決了大電流均衡傳導的問題。
文檔編號H02J7/00GK202997639SQ20122072394
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者鄧平, 彭勇, 代幼文 申請人:重慶恆通電動客車動力系統有限公司