一种电动汽车充电系统及方法技术方案

一种电动汽车充电系统及方法，该系统包括系统控制单元、模块调配开关矩阵、可分配功率单元组、充电控制单元和充电终端；可分配功率单元组包括多个功率单元；功率单元和充电终端分别连接到模块调配开关矩阵的输入端组和输出端组；输出端组包括功率输出端和信号输出端；系统控制单元与模块调配开关矩阵、以及各个充电控制单元均电连接。在工作过程中，系统控制单元能够根据电动汽车充电信息，灵活地进行功率匹配，适应电动汽车的充电需求，有效提高充电效率；而且，模块调配开关矩阵在实现功率耦合的同时，还能够实现信号耦合，优化信号控制回路，能够方便进行充电终端的扩展和布设，进一步提高了充电系统的实用性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电系统及方法
本申请涉及电动汽车技术，具体涉及一种电动汽车充电系统及方法。
技术介绍
根据节能与新能源汽车产业发展规划，电动汽车生产能力和累计产销量逐年快速增长。与电动汽车的产销规模相适应，电动汽车充电桩等充电设施也在不断增建。如图1所示，为目前常用的一种电动汽车充电桩系统的结构示意图，该直流充电桩系统包括功率模块、人机交互单元、充电控制单元和充电终端；其中，人机交互单元为用户提供交互服务，实现用户与充电控制单元的信息交互；功率模块与市电交流电网相连接，将交流电转换为直流电；充电控制单元与功率模块和充电终端均相连接，通过充电终端与待充电电动汽车进行信息交互，并以固定充电功率控制功率模块对待充电电动车充电。然而，专利技术人通过研究发现，在使用上述直流充电桩系统的过程中，当给充电电流需求较小的电动车充电时，需要通过对功率模块进行限流的方式来实现充电；当给充电电流需求较大的电动车充电时，则会因为没有足够的充电功率，从而需要很长的充电时间，这就导致了充电效率的低下。
技术实现思路
本申请提供一种电动汽车充电系统及方法，以解决现有技术中电动汽车充电桩充电效率低的技术问题。根据第一方面，一种实施例中提供一种电动汽车充电系统，该系统包括系统控制单元、模块调配开关矩阵、可分配功率单元组、充电控制单元和充电终端，其中：所述可分配功率单元组包括多个功率单元；所述模块调配开关矩阵包括多个输入端组，所述功率单元分别连接到所述多个输入端组中的一个；所述输入端组包括功率输入端和信号输入端；所述模块调配开关矩阵还包括多个输出端组，所述充电终端通过相应的充电控制单元连接到所述多个输出端组中的一个；所述输出端组包括功率输出端和信号输出端；所述系统控制单元与模块调配开关矩阵、以及各个充电控制单元均电连接。可选地，所述模块调配开关矩阵至少包括M×N条功率线路和M×N条信号线路；其中，M为充电终端的个数，N为功率单元的个数；每行功率线路分别对应连接所述模块调配开关矩阵的功率输出端，每行信号线路分别连接所述模块调配开关矩阵的信号输出端；每列功率线路分别对应连接所述模块调配开关矩阵的功率输入端，每列信号线路分别连接所述模块调配开关矩阵的信号输入端；在M行功率线路中，每个行功率线路上均设置有N个功率开关，所述功率开关的一端与行功率线路电连接、另一端与N列功率线路中对应的一个列功率线路电连接；在M行信号线路中，每个行信号线路上均设置有N个信号开关，所述信号开关的一端与行信号线路电连接、另一端与N列信号线路中对应的一个列信号线路电连接。可选地，所述M大于或等于2，和/或，所述N大于或等于2。可选地，所述系统控制单元与模块调配开关矩阵中的每个信号开关和功率开关均电连接。可选地，所述信号开关与相同矩阵位置的功率开关相连接。可选地，所述功率输出端与所述充电终端的连接线路上还设置有控制开关；与所述充电终端对应的充电控制单元与所述控制开关相连接，用于控制所述控制开关的开启和关闭。可选地，所述充电控制单元的信号输入端与模块调配开关矩阵的信号输出端相连接，所述充电控制单元的信号输出端与充电终端的信号输入端相连接。可选地，所述功率开关和信号开关均为继电器开关。根据第二方面，一种实施例中提供一种电动汽车充电方法，该方法包括：当充电控制单元检测到相应的充电终端连接有待充电电动汽车时，所述充电控制单元获取待充电电动汽车的充电信息，并将所述充电信息发送到系统控制单元；其中，所述充电信息包括待充电电动汽车的充电电压、充电电流和充电功率中的一种或多种组合；系统控制单元根据接收到的各个充电控制单元发送的充电信息，选择出由一个或多个可分配功率单元组成的匹配组合；系统控制单元向模块调配开关矩阵发送控制指令，以控制模块调配开关矩阵将所述匹配组合中的功率单元连接到对应的充电终端，对待充电电动汽车充电。可选地，所述系统控制单元根据接收到的各个充电控制单元发送的充电信息，选择出由一个或多个可分配功率单元组成的匹配组合，包括：系统控制单元根据未使用的功率单元，得到参考组合；根据所述充电信息和参考组合的功率，计算各个参考组合所对应的充电时间，并将所述参考组合和相应的充电时间通过充电控制单元发送到充电终端显示；获取充电终端发送的参考组合选择信息，并将所述参考组合选择信息对应的参考组合作为匹配组合。依据上述实施例的电动汽车充电系统及方法，该充电系统包括系统控制单元、模块调配开关矩阵、可分配功率单元组、充电控制单元和充电终端；其中，所述可分配功率单元组包括多个功率单元；所述模块调配开关矩阵包括多个输入端组，所述功率单元分别连接到所述多个输入端组中的一个；所述输入端组包括功率输入端和信号输入端；所述模块调配开关矩阵还包括多个输出端组，所述充电终端通过相应的充电控制单元连接到所述多个输出端组中的一个；所述输出端组包括功率输出端和信号输出端；所述系统控制单元与模块调配开关矩阵、以及各个充电控制单元均电连接。在工作过程中，通过充电控制单元与电动汽车的交互，系统控制单元可以获得充电汽车充电信息，并根据充电信息灵活为电动汽车匹配不同功率单元的组合从而适应不同电动汽车的充电需求，有效提高了充电效率；而且，通过模块调配开关矩阵在实现功率耦合的同时，完成信号耦合，这样无需为每个充电终端单独布线连接到系统控制单元，优化了信号控制回路，能够方便进行充电终端的扩展和布设，进一步提高了充电系统的实用性和灵活性。附图说明图1为目前常用的一种电动汽车充电桩系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种电动汽车充电系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电动汽车充电方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种功率单元的匹配组合方法的流程示意图；图2的符号表示为：1-系统控制单元，2-模块调配开关矩阵，21-输入端组，211-功率输入端，212-信号输入端，22-输出端组，221-功率输出端，222-信号输出端，3-可分配功率单元组，31-功率单元，4-充电控制单元，5-充电终端，6-控制开关。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本专利技术实施例提供的一种电动汽车充电系统具有多个功率单元，根据具体应用场景能够将功率单元进行自由组合以实现多路功率输出，满足不同功率电动汽车的充电需求，从而大大提高充电效率。请参考图2，为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电系统,其特征在于，包括系统控制单元、模块调配开关矩阵、可分配功率单元组、充电控制单元和充电终端，其中：所述可分配功率单元组包括多个功率单元；所述模块调配开关矩阵包括多个输入端组，所述功率单元分别连接到所述多个输入端组中的一个；所述输入端组包括功率输入端和信号输入端；所述模块调配开关矩阵还包括多个输出端组，所述充电终端通过相应的充电控制单元连接到所述多个输出端组中的一个；所述输出端组包括功率输出端和信号输出端；所述系统控制单元与模块调配开关矩阵、以及各个充电控制单元均电连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电系统,其特征在于，包括系统控制单元、模块调配开关矩阵、可分配功率单元组、充电控制单元和充电终端，其中：所述可分配功率单元组包括多个功率单元；所述模块调配开关矩阵包括多个输入端组，所述功率单元分别连接到所述多个输入端组中的一个；所述输入端组包括功率输入端和信号输入端；所述模块调配开关矩阵还包括多个输出端组，所述充电终端通过相应的充电控制单元连接到所述多个输出端组中的一个；所述输出端组包括功率输出端和信号输出端；所述系统控制单元与模块调配开关矩阵、以及各个充电控制单元均电连接。2.如权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述模块调配开关矩阵至少包括M×N条功率线路和M×N条信号线路；其中，M为充电终端的个数，N为功率单元的个数；每行功率线路分别对应连接所述模块调配开关矩阵的功率输出端，每行信号线路分别连接所述模块调配开关矩阵的信号输出端；每列功率线路分别对应连接所述模块调配开关矩阵的功率输入端，每列信号线路分别连接所述模块调配开关矩阵的信号输入端；在M行功率线路中，每个行功率线路上均设置有N个功率开关，所述功率开关的一端与行功率线路电连接、另一端与N列功率线路中对应的一个列功率线路电连接；在M行信号线路中，每个行信号线路上均设置有N个信号开关，所述信号开关的一端与行信号线路电连接、另一端与N列信号线路中对应的一个列信号线路电连接。3.如权利要求2所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述M大于或等于2，和/或，所述N大于或等于2。4.如权利要求2或3所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述系统控制单元与模块调配开关矩阵中的每个信号开关和功率开关均电连接。5.如权利要求2或3所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述信号开关与相同矩阵位置的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占宽，戴国峰，
申请(专利权)人：深圳驿普乐氏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44