本發(fā)明屬于電動車充電領(lǐng)域，具體涉及一種多支路多端口儲能型移動充電車充電系統(tǒng)及移動充電車。

背景技術(shù)：

目前，電動車充換電設(shè)施技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，快速充電站及換電站項(xiàng)目建設(shè)加速。但快速充電站及換電站需求占地面積及電源容量較大，需要同時(shí)解決布置場地和電源條件兩個(gè)難題，在城市區(qū)域內(nèi)推廣存在較大困難。

大量應(yīng)用的電動車存在大額的充電功率需求，電動車無序充電會導(dǎo)致城市電網(wǎng)峰谷負(fù)荷加劇，進(jìn)一步增加電網(wǎng)潮流調(diào)控難度，增加城市配電網(wǎng)增容升級成本。

采用儲能型移動充電車，可以實(shí)現(xiàn)充電操作的時(shí)空轉(zhuǎn)移，規(guī)避充電站的布置場地和電源條件難以同時(shí)解決的問題，同時(shí)提高充電的便利性，通過有序充電避免對電網(wǎng)造成功率沖擊，是短期內(nèi)一個(gè)較好的解決方案。但儲能型充電車通常需要多路輸入后輸出接口，如何設(shè)計(jì)基于多支路多端口的儲能型充電車，并具備較強(qiáng)的靈活性及高可靠性，滿足適用多種產(chǎn)品拓?fù)?，成為移動充電車產(chǎn)品發(fā)展過程中所迫切需要解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決儲能型充電車不能同時(shí)服務(wù)多輛電動車、以及無法滿足部分電動車的大功率充電需求的問題，本發(fā)明一方面提出了一種多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)，包括由載能電池及充電機(jī)構(gòu)成的電動車充電單元，所述電動車充電單元的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上；各電動車充電單元的充電機(jī)輸出端的連接呈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中相互連接的兩個(gè)充電機(jī)輸出端之間設(shè)置有開關(guān)電路；

在使用狀態(tài)下，可以依據(jù)電動車的充電功率參數(shù)，閉合相應(yīng)數(shù)量的開關(guān)電路，使相應(yīng)數(shù)量的充電機(jī)輸出端連通后直流并聯(lián)輸出對電動車充電。

優(yōu)選地，還包括充電機(jī)控制器；所述充電機(jī)控制器過通信線路分別與各充電機(jī)相連接，用于獲取電動車動力電池的電池參數(shù)，并控制相應(yīng)充電機(jī)對電動車充電。

優(yōu)選地，還包括整車控制器；每一個(gè)載能電池配置一個(gè)電池管理系統(tǒng)；

所述整車控制器通過通信線路分別與充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)相連接，用于獲取充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)，以及向充電機(jī)控制器發(fā)送控制信息。

優(yōu)選地，還包括交互單元；所述交互單元與整車控制器過通信線路連接，用于顯示整車控制器所獲取的檢測數(shù)據(jù)、以及向整車控制器發(fā)送控制信息。

優(yōu)選地，所述交互單元與整車控制器之間的通信線路為RS485總線。

優(yōu)選地，各載能電池分別設(shè)置有獨(dú)立的充電口，充電機(jī)構(gòu)分別設(shè)置有獨(dú)立的充電槍。

優(yōu)選地，所述整車控制器與充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)相連接的通信線路為CAN總線。

優(yōu)選地，所述開關(guān)電路為手動開關(guān)。

優(yōu)選地，所述開關(guān)電路為電磁繼電器，所述電磁繼電器的控制端與充電機(jī)控制器相連接。

本發(fā)明的另一方面，提供了一種移動充電車，包括車體，其特征在于，還包括如上所述的多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)。

本發(fā)明通過設(shè)置多個(gè)電動車充電單元，并且各電動車充電單元的充電機(jī)輸出端的連接呈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中相互連接的兩個(gè)充電機(jī)輸出端之間設(shè)置有開關(guān)電路，從而使儲能型充電車可以同時(shí)服務(wù)多輛電動車，而且可以通過開關(guān)電路的閉合滿足部分電動車的大功率充電需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例環(huán)形拓?fù)涞某潆姍C(jī)輸出端連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例總線型拓?fù)涞某潆姍C(jī)輸出端連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提出了一種多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)，包括由載能電池及充電機(jī)構(gòu)成的電動車充電單元，所述電動車充電單元的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上；各電動車充電單元的充電機(jī)輸出端的連接呈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中相互連接的兩個(gè)充電機(jī)輸出端之間設(shè)置有開關(guān)電路。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中點(diǎn)與點(diǎn)間的連通關(guān)系是可以通過邊傳遞的，也就是說連通關(guān)系是具有傳遞性的，在本發(fā)明中各電動車充電單元的充電機(jī)輸出端的連接呈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)充電機(jī)輸出端為一個(gè)點(diǎn)，兩個(gè)點(diǎn)之間的具有開關(guān)電路的電連接線路為邊，通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中相鄰的點(diǎn)之間的電連接線路中開關(guān)電路的閉合實(shí)現(xiàn)多個(gè)充電機(jī)輸出端之間的直流并聯(lián)大功率輸出。

本發(fā)明中的所采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以為總線型拓?fù)洹h(huán)形拓?fù)?、樹形拓?fù)?、星形拓?fù)洹⒒旌闲屯負(fù)湟约熬W(wǎng)狀拓?fù)涞鹊?，只要能?shí)現(xiàn)多個(gè)充電機(jī)輸出端之間的直流并聯(lián)大功率輸出即可。

以6個(gè)電動車充電單元為例，將其對應(yīng)的6個(gè)充電機(jī)的輸出端在C1～C6分別以小圓表示，開關(guān)為K1～K6，則對應(yīng)的環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

本發(fā)明在使用狀態(tài)下，可以依據(jù)電動車(待充電車輛)的充電功率參數(shù)，閉合相應(yīng)數(shù)量的開關(guān)電路，使相應(yīng)數(shù)量的充電機(jī)輸出端連通后直流并聯(lián)輸出對電動車充電。

本發(fā)明中各載能電池分別設(shè)置有獨(dú)立的充電口，充電機(jī)構(gòu)分別設(shè)置有獨(dú)立的充電槍。

本發(fā)明中開關(guān)電路可以為手動開關(guān)。

進(jìn)一步的，還包括充電機(jī)控制器；所述充電機(jī)控制器過通信線路分別與各充電機(jī)相連接，用于獲取電動車動力電池的電池參數(shù)，并控制相應(yīng)充電機(jī)對電動車充電。

本發(fā)明中開關(guān)電路還可以為電磁繼電器，電磁繼電器的控制端與充電機(jī)控制器相連接。

進(jìn)一步的，還包括整車控制器；每一個(gè)載能電池配置一個(gè)電池管理系統(tǒng)；所述整車控制器通過通信線路分別與充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)相連接，用于獲取充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)，以及向充電機(jī)控制器發(fā)送控制信息。

本發(fā)明中整車控制器與充電機(jī)控制器、各電池管理系統(tǒng)相連接的通信線路為CAN總線。

進(jìn)一步的，還包括交互單元；所述交互單元與整車控制器過通信線路連接，用于顯示整車控制器所獲取的檢測數(shù)據(jù)、以及向整車控制器發(fā)送控制信息。

本發(fā)明中交互單元與整車控制器之間的通信線路為RS485總線。

本發(fā)明還提出了一種移動充電車，包括車體、以及上述多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)。

下面以兩個(gè)電動車充電單元為例對本發(fā)明的多支路多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)施例的多端口的儲能型移動充電車充電系統(tǒng)如圖3所示，可以分為三層結(jié)構(gòu)：頂層-人機(jī)交互層、中層-集中控制層、底層-設(shè)備控制層。

頂層設(shè)備為交互單元HMI；中層設(shè)備為整車控制器VCU、充電機(jī)控制器CMU；底層設(shè)備輸入側(cè)為第一載能電池和第二載能電池分別配套第一電池管理系統(tǒng)BMS-1和第二電池管理系統(tǒng)BMS-2，輸出側(cè)為第一充電機(jī)和第二充電機(jī)；第一載能電池和第二載能電池分別設(shè)置有獨(dú)立的充電口，第一充電機(jī)和第二充電機(jī)分別設(shè)置有獨(dú)立的充電槍。

交互單元HMI負(fù)責(zé)人機(jī)對話，接收操作者下發(fā)的指令，并將指令下發(fā)至中層；整車控制器VCU接收HMI的指令并根據(jù)底層上傳的信息綜合判斷后下發(fā)指令至電池管理系統(tǒng)或充電機(jī)控制器CMU進(jìn)行控制；底層設(shè)備接收中層設(shè)備的指令并根據(jù)內(nèi)外部設(shè)備的信息進(jìn)行控制保護(hù)，并及時(shí)將信息上送至中層設(shè)備；各層設(shè)備之間自上而下進(jìn)行控制且下層具備一定的獨(dú)立性，即下一層受控于上一層控制，但在上一層出現(xiàn)故障后，下層可保持故障前所接收的指令獨(dú)立正常運(yùn)行。

交互單元HMI和整車控制器VCU之間通過RS485總線進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信，RS485總線為差分總線，具備較強(qiáng)的抗干擾性；整車控制器VCU具備3路CAN接口，分別連接輸入側(cè)的第一電池管理系統(tǒng)BMS-1、第二電池管理系統(tǒng)BMS-2和充電機(jī)控制器CMU。

基于輸入側(cè)第一載能電池和第二載能電池可從外部充電樁同時(shí)或單獨(dú)進(jìn)行充電，故整車控制器VCU分別通過CAN-BM1、CAN-BM2連接第一電池管理系統(tǒng)BMS-1和第二電池管理系統(tǒng)BMS-2通信接口，第一載能電池和第二載能電池可獨(dú)立進(jìn)行充電工作而互不影響；即第一載能電池和第二載能電池可進(jìn)行單獨(dú)充電或雙路同時(shí)充電，且每一路控制參數(shù)可設(shè)置為不同值。

基于輸出側(cè)第一充電機(jī)和第二充電機(jī)具備獨(dú)立輸出和直流側(cè)并聯(lián)輸出兩種模式，故設(shè)置充電機(jī)控制器CMU對兩路充電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理，整車控制器VCU和充電機(jī)控制器CMU之間通過CAN-C總線進(jìn)行通信，充電機(jī)控制器CMU根據(jù)整車控制器VCU下發(fā)的工作模式及參數(shù)進(jìn)行操作控制或下發(fā)參數(shù)值至底層第一充電機(jī)和第二充電機(jī)；通過一路CAN-C總線控制兩臺充電機(jī)，確?？刂?、保護(hù)的在邏輯及時(shí)間軸的一致性。

外部第一充電樁通過CAN-BC1連接至第一載能電池及第一電池管理系統(tǒng)BMS-1，外部第二充電樁通過CAN-BC2連接至第二載能電池及第二電池管理系統(tǒng)BMS-2，兩路通信及控制相互隔離，互不影響，可實(shí)現(xiàn)兩路的獨(dú)立或同時(shí)充電工作。

外部第一電動車電氣接線連接至第一充電機(jī)，其通信接口通過CAN-EV1直接連接至充電機(jī)控制器CMU；外部第二電動車電氣接線連接至第二充電機(jī)，其通信接口通過CAN-EV2直接連接至充電機(jī)控制器CMU；充電機(jī)控制器CMU根據(jù)實(shí)際情況接收第一電動車、第二電動車上傳的電池信息，并根據(jù)整車控制器VCU下發(fā)的工作模式和參數(shù)控制第一充電機(jī)、第二充電機(jī)輸出；當(dāng)需要單臺大功率輸出時(shí)，CMU控制開關(guān)K閉合，第一充電機(jī)、第二充電機(jī)輸出側(cè)并聯(lián)給一臺電動車充電；當(dāng)需要單臺或兩臺小功率輸出時(shí)，CMU控制開關(guān)K分?jǐn)?，第一充電機(jī)、第二充電機(jī)分別輸出給對應(yīng)電動車充電。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。