本發(fā)明涉及了一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)及其輪充方法，屬于大功率充電器對多部電動載具進行智能充電控制技術領域。

背景技術：

現(xiàn)有電動載具的電池電力短缺時，電力的補充有二種方式：以充電器進行補電，或采用電池交換。采用電池交換的電動載具，以小型載具為主(例如：電動機車)，電池組的重量多設計10公斤以下；電池交換的模式，必需有備用電池組供交換電池使用，因此載具的電池組應為實際裝置量的數(shù)倍。相對采用直接充電的模式，除非是以小電流進行數(shù)小時的充電，否則較之電池組交換的模式，直接對電池組充電的模式，在充電電流的要求就會以大c數(shù)電流為主。以單部電動機車電池組48v/20ah的鋰鐵電池而言，采用3c電流充電至80%的電池組電力，功率要求可達3kw左右，所以采用供電一次側的220vac供電，限流在30a，則理論上可供應二部電動機車同時充電，充電時間約在15分鐘左右。

所以在直接充電的系統(tǒng)中，超過15分鐘的電動載具使用者，都必需進入等待狀態(tài)。針對這種狀態(tài)一直是直接充電系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，用戶可能在等待時間就放棄充電，至使直接充電系統(tǒng)推行不易。另外就電動汽車充電系統(tǒng)而言，經(jīng)常觀察的情形就一部車子占據(jù)整個充電位一整天，至使其它電動車輛無法進行充電。

鑒于上述的情形，不論是在電池交換系統(tǒng)或者直接充電系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)電功率的考慮下，加上目前動力型鋰電池具備了大c數(shù)的充電能力，采用多部充電器對多部電動載具進行充電排程，實屬必要的實用開發(fā)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)及其輪充方法，采用自動輪充的充電系統(tǒng)即可免除一對一充電方式中常會出現(xiàn)的車輛長占充電座的情形，并且同時容納最大的充電器數(shù)目，而針對單一回路最大的運用外，在充電器的運用上，亦采用多部充電器對多部電動載具的多任務作業(yè)方式進行，進一步將可充電載具數(shù)再次的增加。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)，包括plc控制器，所述plc控制器上連接有有至少兩個充電器和多個充電插座，所述plc控制器上連接有電池組，其中充電插座的數(shù)量為充電器數(shù)量的兩倍以上；且所述充電器與plc控制器之間形成單一供電回路，所述充電插座之間并聯(lián)連接后與plc控制器相連接，使每一個充電器都可以對任意一個充電插座進行供電。

前述的一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)，其特征在于：所述plc控制器上還連接有與所述充電插座數(shù)量一致的指示燈。

前述的一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)，其特征在于：所述充電插座的接頭為常開接點，當接頭連通時此接點為閉合形式，并將閉合信號傳輸至plc控制器。

前述的一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)，其特征在于：所述充電器的功率為48v/60a。

一種利用如前述的一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)進行輪充的方法，包括如下步驟：

（1）電動載具進場，將插頭插入對應的充電插座中；

（2）充電插座中的接頭連通，并將閉合信號發(fā)送至plc控制器；

（3）plc控制器收到信號后，若plc控制器判定充電器有可利用者，則該電動載具判定為進行充電狀態(tài)，可立即進行充電；若plc控制器判定充電器已皆在充電，則該電動載具判定為等待充電狀態(tài)，進場后需進入排程等待充電；

（4）當plc控制器通過充電插座檢測到有電動載具完成充電時，切斷充電器對該電動載具對應充電插座的供電，并由等待充電狀態(tài)的電動載具依先進先充的邏輯，進入充電狀態(tài)，并且等待充電的電動載具依據(jù)進場先后順序進行重新整體排程，并依次循環(huán)上述過程，對電動載具進行充電。

前述的一種電動載具大電流自動輪充方法，其特征在于：所述步驟（4）中對充滿電未行離場的車主，系統(tǒng)通過指示燈提示，以提醒管理者和車主該部車輛已充飽電，可將充電插座移出或將車輛移出，提供下一位使用者使用。

本發(fā)明的有益效果是：通過多部充電器對多部電動載具充電的系統(tǒng)，一來可符合電力供電系統(tǒng)的規(guī)格，而且也可將電力供電系統(tǒng)做最有效率的運用；二來可在電力供電系統(tǒng)的現(xiàn)有架構下，提供電動載具充電數(shù)的最大量，且保證電動載具使用者不必因充電時間過長而放棄充電，可免除一對一充電方式中常會出現(xiàn)的車輛長占充電座的情形，并且同時容納最大的充電器數(shù)目，而針對單一回路最大的運用外，在充電器的運用上，亦采用多部充電器對多部電動載具的多任務作業(yè)方式進行，進一步將可充電載具數(shù)再次的增加。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖

圖2是本發(fā)明一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)的部件連接示意圖；

圖3是本發(fā)明一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)的電路圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1-圖3所示，一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)，其特征在于：包括plc控制器，所述plc控制器上連接有有至少兩個充電器和多個充電插座，所述plc控制器上連接有電池組，其中充電插座的數(shù)量為充電器數(shù)量的兩倍以上；且所述充電器與plc控制器之間形成單一供電回路，所述充電插座之間并聯(lián)連接后與plc控制器相連接，使每一個充電器都可以對任意一個充電插座進行供電。

近年來鋰電池技術大幅進展，電池組具備了大電流充放電的能力，對鋰電池逐步自原有3c產品的運用領域，擴展至電動載具的動力用途。至此，電池組充電的問題即行突顯，由于電池組可行大電流流電，電力系統(tǒng)供電的規(guī)格卻是限定的。以48v/20ah的鋰鐵電池而言，如要實行3c大電流充電，所要的充電功率可達3kw；若采用220v的交流電為一次側供電，側單一回路仍有一半的功率未能使用上。

本實施例中，以兩部大電流充電器（48v/60a，輸出功率最大可達5kw，在系統(tǒng)中限制為3kw的輸出）為例，電動載具電池組為48v/20ah，可承受3c電流的充電，預計充電時間在15分鐘(3*15/60約為75%)，預計可補滿電力80%以上(鋰電池組在截止放電時，預計還有5%以上的殘留電量)。

對進場之電動載具先行接上充電接頭，為了自動排程需求，充電插座的接頭為常開接點，當接頭連通時此接點為閉合形式，并將閉合信號傳輸至plc控制器。多任務排程控制器即對電動載具進行充電排程，可行之狀態(tài)包含：進行充電、等待充電、充電完成，其中：

進行充電：多任務排程控制器判定充電器有可利用者，則進場電動載具即行進入充電；

等待充電：多任務排程控制器判定充電器已皆在充電，則進場電動載具進入排程等待充電；

充電完成：多任務排程控制器對某電動載具充電完成，則切斷電源供應器對電動載具之充電。此時，由在等待充電的電動載具依先進先充的邏輯，進入充電狀態(tài)，而在等待充電的電動載具刷新整體排程。

因此系統(tǒng)對電動載具進行排程發(fā)生在二個狀況：（1）有車輛進場；（2）有車輛充電完成。計算系統(tǒng)最佳的運作效率在n部充電器下，可規(guī)劃2n個車位以上，每15分鐘完成部車輛的充電，而因車輛充滿電未離場的狀況下，可以充滿2n部以上的電動載具。例如規(guī)劃2部充電器及5個充電位置的系統(tǒng)，假設車輛充滿電皆未離場，則在45分鐘內即可全部充電完成。這樣一來可避免以往一部電動載具的充電，因車主未行離場造成使用效率的不彰。

所述plc控制器上還連接有與所述充電插座數(shù)量一致的指示燈，對充滿電未行離場的車主，系統(tǒng)另規(guī)劃指示燈，以提醒管理者該部車輛已充飽電，可將接頭移出或將車輛移出，提供下一位使用者使用。

因此歸納本系統(tǒng)在技術的特色如下：

1、系統(tǒng)具備多部充電器及提供多個充電位置；

2、對電池組采用3c大電流(直流電)的充電性能，充電時間設定15分鐘左右；

3、進場電動載具區(qū)分成：充電中、等待充電及完成充電；

4、進場車輛排程：接頭接口具備感測點以完成自動充電機制，排程實施在車輛進場及車輛完成充電時。

本發(fā)明還提供了一種電動載具大電流自動輪充的方法，包括如下步驟：

（1）電動載具進場，將插頭插入對應的充電插座中；

（2）充電插座中的接頭連通，并將閉合信號發(fā)送至plc控制器；

（3）plc控制器收到信號后，若plc控制器判定充電器有可利用者，則該電動載具判定為進行充電狀態(tài)，可立即進行充電；若plc控制器判定充電器已皆在充電，則該電動載具判定為等待充電狀態(tài)，進場后需進入排程等待充電；

（4）當plc控制器通過充電插座檢測到有電動載具完成充電時，切斷充電器對該電動載具對應充電插座的供電，并由等待充電狀態(tài)的電動載具依先進先充的邏輯，進入充電狀態(tài)，并且等待充電的電動載具依據(jù)進場先后順序進行重新整體排程，并依次循環(huán)上述過程，對電動載具進行充電。

其中，所述步驟（4）中對充滿電未行離場的車主，系統(tǒng)通過指示燈提示，以提醒管理者和車主該部車輛已充飽電，可將充電插座移出或將車輛移出，提供下一位使用者使用。

以兩部大電流充電器，五個充電插座為例，掃描充電位置有無車輛進場(接頭設計具備常開a接點)，若有則自動進行自動充電排程，進場車輛依序設定充電的排序數(shù)，排序數(shù)越低者優(yōu)先充電。排序1及2者即行進行充電，或者維持充電狀態(tài)，排序3以上者則進入等待充電狀態(tài)。檢查是否有充飽電的信號，若有則等待充電車輛序號低者進入充電，重新調整等待充電區(qū)的序號。對充飽電的電動載具位置亮起充飽電燈號，警示車輛應離場，并重新掃描排序。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種電動載具大電流自動輪充系統(tǒng)及其輪充方法，采用自動輪充的充電系統(tǒng)即可免除一對一充電方式中常會出現(xiàn)的車輛長占充電座的情形，并且同時容納最大的充電器數(shù)目，而針對單一回路最大的運用外，在充電器的運用上，亦采用多部充電器對多部電動載具的多任務作業(yè)方式進行，進一步將可充電載具數(shù)再次的增加。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。